光纤光栅振动传感器制造技术

本发明专利技术提供一种光纤光栅振动传感器，该光纤光栅振动传感器包括壳体和位于该壳体内的质量块，过渡连接板，第一光纤光栅，第二光纤光栅和固定支撑模块，该壳体的左右两端包含第一凸台和第二凸台，该固定支撑模块包括第一固定支撑单元和第二固定支撑单元，该第一固定支撑单元的一端安装在该第一凸台上，另一端连接于该质量块，该第二固定支撑单元的一端连接于该质量块，另一端通过该过渡连接板安装在该第二凸台上，该第一光纤光栅从上方穿过该第一固定支撑单元，与从下方穿过该第二固定支撑单元的第二光纤光栅串联。该光纤光栅振动传感器使得光纤光栅灵敏度得到提高，避免了传感器的温度漂移，结构简单，为传感器工程化大量应用提供了可能。了可能。了可能。

【技术实现步骤摘要】
光纤光栅振动传感器


[0001]本专利技术涉及振动监测
，特别是涉及到一种光纤光栅振动传感器。

技术介绍

[0002]光纤光栅振动传感器因为其耐高温高压，抗干扰能力强的优点，越来越受到人们的青睐。光纤振动传感技术是一种当光纤传感器受到外界干扰影响时，光纤中传输光的部分特性会改变，通过特殊的感测设备，将信号采集并分析，就能够检测光的特性变化，从而检测物体的振动情况。随着经济社会的发展，人们对于传感器的技术需求也在日益提高，对光纤光栅振动传感器的灵敏度，稳定性要求越来越高，同时要兼具工业化生产过程的要求，传感器要成本低、制备工艺简单，同时兼具这些优点的振动传感器正在得到越来越多关注和青睐。
[0003]公布号为CN104515587A的“光纤光栅振动传感器”设计了一种L型杠杆结构的振动传感器，L型杠杆在质量块的带动下可绕固定转轴转动，但是没有温度补偿的设计，同时未加阻尼设计，使得传感器的灵敏度稳定性降低，频带范围变窄，同时由于转轴结构的存在，使得光纤光栅在预拉时预拉力难以控制容易出现断裂，为传感器封装带来了难度。
[0004]公告号为CN105258782B的“光纤光栅微振动传感器”采用了倒T型的弹性片结构，同时加了温度补偿结构，使得传感器灵敏度提高，同时消除了温度对机械结构件带来的影响从而导致光纤光栅波长漂移，但是并没有消除温度对光纤光栅本身的影响，同时结构复杂，为传感器的封装带来一定难度。
[0005]专利号为200510019733.0、专利技术名称为《可调谐匹配滤波解调的光纤光栅振动传感器》的中国专利技术，采用了双光栅双梁结构的振动传感单元，两梁的结构参数一致，主梁可感受外界振动信号，粘贴有振动光栅，副梁上粘贴传感光栅，解决了温度对光纤光栅的影响，但是本身悬臂结构挠度变化小，从而传感器的灵敏度有限，同时光栅直接粘贴于悬臂梁上，容易出现引起光栅啁啾。
[0006]为此我们专利技术了一种新的光纤光栅振动传感器，解决了以上技术问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一种提高了光纤光栅振动传感器的灵敏度，消除了温度对传感器的影响，从而提高了传感器的测量精度的光纤光栅振动传感器。
[0008]本专利技术的目的可通过如下技术措施来实现：光纤光栅振动传感器，该光纤光栅振动传感器包括壳体和位于该壳体内的质量块，过渡连接板，第一光纤光栅，第二光纤光栅和固定支撑模块，该壳体的左右两端包含第一凸台和第二凸台，该固定支撑模块包括第一固定支撑单元和第二固定支撑单元，该第一固定支撑单元的一端安装在该第一凸台上，另一端连接于该质量块，该第二固定支撑单元的一端连接于该质量块，另一端通过该过渡连接板安装在该第二凸台上，该第一光纤光栅从上方穿过该第一固定支撑单元，与从下方穿过该第二固定支撑单元的第二光纤光栅串联。
[0009]本专利技术的目的还可通过如下技术措施来实现：
[0010]该第一固定支撑单元包括第一弹性片，第一光纤光栅固定座和第一光纤光栅支撑座，该第一弹性片的自由端位于该质量块的安装面上，该第一光纤光栅支撑座压在该第一弹性片的自由端上，该第一光栅固定座压在该第一弹性片的固定端上，该第一弹性片的固定端与该第一光栅固定座安装在该第一凸台上，该第一光纤光栅穿过该第一光纤光栅固定座和该第一光纤光栅支撑座上的开槽处。
[0011]该第二固定支撑单元包括第二弹性片，第二光纤光栅固定座和第二光纤光栅支撑座，该第二弹性片的自由端位于该质量块的安装面上，该第二光纤光栅支撑座压在该第二弹性片的自由端上，该第二光栅固定座压在该第二弹性片的固定端上，该第二弹性片的固定端与该第二光栅固定座通过该过渡连接板安装在该第二凸台上，该第二光纤光栅穿过该第二光纤光栅固定座和该第二光纤光栅支撑座上的开槽处。
[0012]该过渡连接板的厚度大于该第二弹性片的厚度，该过渡板的长度等于该第二光纤光栅固定座宽度+该第二光纤光栅支撑座宽度+2mm。
[0013]该第一弹性片和该第二弹性片均为薄片型结构，两者结构参数一致。
[0014]该第一弹性片，该第一光纤光栅，该质量块，该第一光纤光栅支撑座，该第一光纤光栅固定座组成第一振动元，该第二弹性片，该第二光纤光栅，该质量块，该第二光纤光栅支撑座，该第二光纤光栅固定座组成第二振动元，该第一振动元和该第二振动元结构参数一致，共用该质量块。
[0015]该壳体的左右两端具有第一出纤孔和第二出纤孔，该第一光纤光栅和该第二光纤光栅分别从该第一出纤孔和该第二出纤孔穿出。
[0016]该第一光纤光栅和该第二光纤光栅长度波长一致。
[0017]该第一固定支撑单元和该第二固定支撑单元采用光纤光栅支撑座，光纤光栅固定座，弹性片作为一体的U型架。
[0018]本专利技术中的光纤光栅振动传感器，由于光纤光栅采用了两端固定，结构简单，使得传感器易于封装，利用光纤光栅支撑座的加长作用提高了光纤光栅振动传感器的灵敏度，同时由于使用了双光纤光栅，消除了温度对传感器的影响，从而提高了传感器的测量精度。本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：
[0019]1、本专利技术通过光纤光栅支撑座的设计，使得光纤光栅灵敏度得到提高，同时还可通过改变其高度，来改变传感器的灵敏度；
[0020]2、本专利技术通过使用双光纤光栅，避免了传感器的温度漂移；
[0021]3、本专利技术的结构简单，传感器封装难度降低，为传感器工程化大量应用提供了可能。
附图说明
[0022]图1为本专利技术光纤光栅振动传感器的实施例1的结构图；
[0023]图2为本专利技术光纤光栅振动传感器的实施例2的结构图。
[0024]图1中：1-壳体、1A-第一凸台、1B-第二凸台、2A-光纤光栅固定座、3A-光纤光栅支撑座、4A-弹性片、5-质量块、6-过渡连接板、7A-第一光纤光栅、7B-第二光纤光栅、8A-第一出纤孔、8B-第二出纤孔；
[0025]图2中：1-壳体、1A-第一凸台、1B-第二凸台、5-质量块、6-过渡连接板、7A-第一光纤光栅、7B-第二光纤光栅、8A-第一出纤孔、8B-第二出纤孔；9A-U型架。
具体实施方式
[0026]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]本专利技术的光纤光栅振动传感器包括壳体和置于所述壳体内的质量块，第一弹性片，第二弹性片，过渡连接板，第一光纤光栅，第二光纤光栅，两个光纤光栅固定座，两个光纤光栅支撑座。所述壳体两端含有出纤孔，内部含有第一凸台和第二凸台，所述第一弹性片和第二弹性片分为自由端和固定端，所述自由端与质量块，支撑座连接，所述固定端与固定座组合后，所述第一弹性片与固定座直接安装在壳体第一凸台上，所述第二弹性片与固定座组合后，通过过渡板与壳体第二凸台连接。所述第一光纤光栅和第二光纤光栅本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.光纤光栅振动传感器，其特征在于，该光纤光栅振动传感器包括壳体和位于该壳体内的质量块，过渡连接板，第一光纤光栅，第二光纤光栅和固定支撑模块，该壳体的左右两端包含第一凸台和第二凸台，该固定支撑模块包括第一固定支撑单元和第二固定支撑单元，该第一固定支撑单元的一端安装在该第一凸台上，另一端连接于该质量块，该第二固定支撑单元的一端连接于该质量块，另一端通过该过渡连接板安装在该第二凸台上，该第一光纤光栅从上方穿过该第一固定支撑单元，与从下方穿过该第二固定支撑单元的第二光纤光栅串联。2.根据权利要求1所述的光纤光栅振动传感器，其特征在于，该第一固定支撑单元包括第一弹性片，第一光纤光栅固定座和第一光纤光栅支撑座，该第一弹性片的自由端位于该质量块的安装面上，该第一光纤光栅支撑座压在该第一弹性片的自由端上，该第一光栅固定座压在该第一弹性片的固定端上，该第一弹性片的固定端与该第一光栅固定座安装在该第一凸台上，该第一光纤光栅穿过该第一光纤光栅固定座和该第一光纤光栅支撑座上的开槽处。3.根据权利要求2所述的光纤光栅振动传感器，其特征在于，该第二固定支撑单元包括第二弹性片，第二光纤光栅固定座和第二光纤光栅支撑座，该第二弹性片的自由端位于该质量块的安装面上，该第二光纤光栅支撑座压在该第二弹性片的自由端上，该第二光栅固定座压在该第二弹性片的固定端上，该第二弹性片的固定端...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹国滨，赵忠，王春田，冯刚，张旭，张绪成，孙志慧，刘小会，牟风明，王建海，徐钰，
申请(专利权)人：中石化石油工程技术服务有限公司中石化石油工程地球物理有限公司中石化石油工程地球物理有限公司胜利分公司，
类型：发明
国别省市：