一种光纤光栅二维加速度传感器、控制方法及应用技术

本发明专利技术属于光纤光栅传感器技术领域，公开了一种光纤光栅二维加速度传感器、控制方法及应用，外壳里侧安装有竖向加速度测量模块和横向加速度测量模块；竖向加速度测量模块包括竖向位移检测单元和加速度测量单元，横向加速度测量模块包括摆动梁和第一弹性块，摆动梁上端通过悬臂梁与壳体连接，摆动梁下部带有齿状结构，第一弹性块上部带有齿状结构，摆动梁下端与弹性块上端相互啮合，第一弹性块侧面连接有用于进行横向加速度波长测量的第二光纤光栅。本发明专利技术克服了传统一维加速度传感器只能测单个方向加速度的不足，消除了温度变化对二维加速度测量的影响，很大程度上减小了测量误差，且能实现温度和加速度等多个物理参量的测量。且能实现温度和加速度等多个物理参量的测量。且能实现温度和加速度等多个物理参量的测量。

【技术实现步骤摘要】
一种光纤光栅二维加速度传感器、控制方法及应用


[0001]本专利技术属于光纤光栅传感器
，尤其涉及一种基于齿状结构传力的光纤光栅二维加速度传感器、控制方法及应用。

技术介绍

[0002]目前，光纤光栅因为具有抗电磁干扰、体积小、动态范围宽，耐腐蚀等优点受到广泛关注与研究，光纤光栅传感器更是广泛应用于地震监测，铁路桥梁大坝的振动测试与分析中。加速度是测量振动重要参数之一，光纤Bragg光栅加速度传感器是利用光栅的波长调制原理，即利用外界的微扰振动来改变光栅的栅距，再转化为对应的波长变化量，通过检测波长的变化来测量加速度的大小；
[0003]传统光纤光栅加速度传感器仅能测量单个方向的振动，CN111174897A中贾振安等人提出了一种二维光纤光栅振动传感器，然而其只能在两个方向的振动单独发生时分别测量，在实际工程中两个方向上的振动往往是同时发生的，为此本专利技术提出了一种基于齿状结构传力光纤光栅二维加速度传感器能实时测量两个不同方向的振动状态，可以有效地解决上述问题，更好地应用于实际工程测量中。
[0004]通过上述分析，现有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光纤光栅二维加速度传感器，其特征在于，所述光纤光栅二维加速度传感器包括：外壳；所述外壳里侧安装有用于对竖直方向的加速度进行测量的竖向加速度测量模块和用于对水平方向的加速度进行测量的横向加速度测量模块；所述竖向加速度测量模块包括竖向位移检测单元和加速度测量单元，所述竖向位移检测单元用于利用质量块对竖向位移进行检测，所述加速度测量单元用于利用第二弹性块和光纤光栅对质量块传递的位移加速度进行测量；所述横向加速度测量模块包括摆动梁和第一弹性块，所述摆动梁上端通过悬臂梁与壳体连接，所述摆动梁下部带有齿状结构，所述第一弹性块固定于外壳内部下方，第一弹性块上部带有齿状结构，所述摆动梁下端与弹性块上端相互啮合，所述第一弹性块侧面连接有用于进行横向加速度波长测量的第二光纤光栅。2.如权利要求1所述的光纤光栅二维加速度传感器，其特征在于，所述竖向加速度测量模块的质量块上端通过高强硬弹簧与外壳顶部连接，所述质量块两侧对称分布有齿状结构，所述第二弹性块设置有对称固定于外壳内部两侧的两个，所述第二弹性块外侧面设置有齿状结构，质量块左侧与左侧的第二弹性块啮接，质量块右侧通过齿轮与右侧的第二弹性块传动连接，所述齿轮安装在悬臂梁外侧下端。3.如权利要求2所述的光纤光栅二维加速度传感器，其特征在于，所述外壳里侧底部固定有凸台，所述高强硬弹簧和悬臂梁上端均与凸台下端固定连接。4.如权利要求2所述的光纤光栅二维加速度传感器，其特征在于，左侧的第二弹性上端连接有第一光纤光栅，右侧的第二弹性上端连接有第三光纤光栅。5.如权利要求2所述的光纤光栅二维加速度传感器，其特征在于，所述高强硬弹簧4由两根劲度系数为K/2的高强硬弹簧并联组成。6.如权利要求1所述的光纤光栅二维加速度传感器，其特征在于，所述横向加速度测量模块还包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪成雨，黎宏，郭永兴，陈湘生，张一帆，谢晓峰，王道初，
申请(专利权)人：深圳感基工程科技有限公司广州建筑股份有限公司，
类型：发明
国别省市：