一种光纤抗拽缓冲装置制造方法及图纸

一种光纤抗拽缓冲装置，涉及一种光纤安装辅助装置，包括承力环、限位圈，承力环固定安装在基体上，承力环的外壁上设有至少一条用于缠绕光纤的环形摩擦槽；环形摩擦槽的槽宽和槽深不小于光纤线径的n倍，n为缠绕圈数；承力环上设置有吸能缺口，并在吸能缺口的活动端安装有用于监测吸能缺口变形量的监测装置；承力环沿径向至少开有两个限位圈槽，限位圈安装在该限位圈槽内。本发明专利技术将光纤缠绕在承力环的环形摩擦槽上，通过光纤与环形摩擦槽之间的摩阻，实现光纤抗拽；由于承力环的弹性结构，可以缓冲拽动冲击，保证传感器不被损坏。本发明专利技术还可以保证不增加光纤信号损耗，具有耐候性和耐久性好、结构可靠、成本低的特点，易于推广应用。易于推广应用。易于推广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种光纤抗拽缓冲装置


[0001]本专利技术涉及一种光纤安装辅助装置，特别是一种光纤抗拽缓冲装置。

技术介绍

[0002]随着光纤传感技术的发展，越来越多的光纤传感器被设计和制作出来。普遍地，由于光纤细小，比如带涂覆层的单模光纤的外径在0.2mm左右，抗剪强度较低，通常需要通过胶粘、金属化焊接等方式封装到测量基体上。然而，在生产、安装过程中，难以避免对光纤产生拖拽，光纤因此非常容易从传感器内部胶粘或焊接处被拽断，导致传感器损坏。
[0003]为方便光纤的二次加工，光纤一般分为紧包光纤和非紧包光纤，紧包光纤的光纤与套管间紧密贴紧或粘结成整体；而非紧包光纤的光纤与套管间相互独立，没有约束。传感器用光纤通常为非紧包光纤，为保护光纤，传感器内部的光纤都有进行再次套管处理，再通过粘贴的方式将套管固定到传感器内部，同时在传感器外部还会套加铠装线，并通过接头固定在传感器外壳上。通过以上措施，虽然能隔绝光纤因为铠装线外部拖拽而扯断。但实际工程应用中，传感器需要进行光纤熔接组网，在光纤熔接的工序中不免直接对光纤进行拉扯，此时光纤与套管间是独立的，套管就失去了保护作用，裸光纤依然会被误扯导致从粘贴或焊接处破断，造成传感器损坏。此外，使用胶粘进行固定光纤，还存在胶的老化问题，难以保证耐久性。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是：提供一种光纤抗拽缓冲装置，该装置在不使用胶粘的条件下，既能缓冲和限制光纤拉扯，保证传感器不被损坏，又能保证不增加光纤信号损耗。
[0005]解决上述技术问题的技术方案是：一种光纤抗拽缓冲装置，包括圆环形结构的承力环，所述承力环固定安装在基体上，承力环的外壁上设有至少一条用于缠绕光纤的环形摩擦槽；且承力环上还设置有吸能缺口，并在吸能缺口的活动端安装有用于监测吸能缺口变形量的监测装置。
[0006]本专利技术的进一步技术方案是：所述的监测装置包括监测指针、监测盘，所述的监测指针一端沿承力环的径向固定在承力环吸能缺口的活动端上，监测指针的另一端与监测盘连接；所述的监测盘为圆弧形，该监测盘的圆心与承力环的圆心一致，监测盘上分别设置有用于表示拽力忽略不计的安全变形量区、用于表示拽力过大的危险变形量区。
[0007]本专利技术的再进一步技术方案是：所述的安全变形量区为绿区，所述的危险变形量区为黄区；绿区的初始位置与吸能缺口未变形时的监测指针初始位置重合，绿区的末端位置与黄区的初始位置相重合。
[0008]本专利技术的再进一步技术方案是：所述绿区的初始位置与末端位置的夹角即绿区的圆心角θ1计算公式为：θ1r= X1，X1为吸能缺口的安全变形量，X1=0.6F/K；所述黄区的初始位置与末端位置的夹角即黄区的圆心角θ2计算公式为：（θ1+θ2）r= X2，X2为吸能缺口的许用变
形量， X2=0.8F/K；上述公式中，r为承力环的半径，F为吸能缺口被拉闭合所需的已知力，K为承力环的刚度。
[0009]本专利技术的更进一步技术方案是：所述吸能缺口在圆盘上反映的变形量X计算公式为：X=θR，θ为指针转过的圆心角，R为指针的指示端端点至承力环圆心Q的距离，当0≤X≤X1时，监测指针指在绿区；当X1＜X≤X2时，监测指针指在黄区。
[0010]本专利技术的进一步技术方案是：所述环形摩擦槽的槽宽和槽深不小于光纤线径的n倍，n为缠绕圈数。
[0011]本专利技术的进一步技术方案是：所述环形摩擦槽的断面形状为方形或V形或U形。
[0012]本专利技术的进一步技术方案是：光纤的绕线半径≥光纤损耗许用半径+（吸能缺口宽度/2π）。
[0013]本专利技术的进一步技术方案是：所述承力环上还设有安装凸台，安装凸台上设有安装通孔，通过穿过该安装通孔的紧固件将所述承力环固定在基体上。
[0014]本专利技术的再进一步技术方案是：该装置还包括有用于限位光纤的限位圈；所述的承力环沿径向至少开有两个限位圈槽，所述的限位圈安装在该限位圈槽内。
[0015]由于采用上述结构，本专利技术之一种光纤抗拽缓冲装置与现有技术相比，具有以下有益效果：1.能缓冲和限制光纤拉扯本专利技术包括圆环形结构的承力环，该承力环固定安装在基体上，承力环的外壁上设有至少一条用于缠绕光纤的环形摩擦槽；且承力环上还设置有吸能缺口。使用时，将光纤缠绕在承力环的环形摩擦槽上，通过光纤与环形摩擦槽之间的摩阻，实现光纤锚固，从而达到光纤抗拽的目的。当光纤被突然拽动时，由于承力环为带有吸能缺口的弹性结构，随着拽动力的增大，承力环的吸能缺口逐渐减小直至闭合，拽动力消失吸能缺口恢复，因此，本专利技术通过该承力环可以缓冲拽动冲击，以免光纤被拽断。
[0016]进一步的，本专利技术通过设计承力环上的吸能缺口大小，闭合吸能缺口后可以抵抗更大的拽动冲击。
[0017]综上所述，本专利技术可缓冲和限制光纤拉扯，实现非紧包光纤的抗拽。
[0018]2. 可保证传感器不被损坏本专利技术除了可缓冲和限制光纤拉扯，使传感器不容易被损坏外，还在吸能缺口的活动端安装有用于监测吸能缺口变形量的监测装置，该监测装置包括监测指针、监测盘，所述的监测指针一端沿承力环的径向固定在承力环吸能缺口的活动端上，监测指针的另一端与监测盘连接；所述的监测盘为圆弧形，该监测盘的圆心与承力环的圆心一致，监测盘上分别设置有用于表示拽力忽略不计的安全变形量区、用于表示拽力过大的危险变形量区，其中安全变形量区为绿区，所述的危险变形量区为黄区。本专利技术在使用时，当监测指针指在绿区时，表示吸能缺口变形量较小，在安全变形量以内，其拽力可以忽略不计；此时，本专利技术之光纤抗拽缓冲装置无需调整，可以继续工作。当监测指针指在黄区时，表示吸能缺口变形量变大，已经在安全变形量至许用变形量之间，其拽力已经过大；此时，本专利技术之光纤抗拽缓冲装置需要马上停止工作进行调整。因此，本专利技术通过该监测装置可以保证拽力过大而损坏传感器。
[0019]3. 能保证不增加光纤信号损耗
本专利技术中，用于缠绕光纤的摩擦槽为环形结构，不存在大曲率弯折和局部集中受力，可降低光纤损耗。而且本专利技术是根据光纤损耗性能设计承力环的最小弯曲直径，光纤的绕线半径r≥光纤损耗许用半径R，实现承力环最小直径下最大程度降低光纤弯曲损耗。因此，本专利技术能保证不增加光纤信号损耗。
[0020]4. 耐候性、耐久性好本专利技术将光纤缠绕在承力环的环形摩擦槽上，通过光纤与环形摩擦槽之间的摩阻，实现光纤锚固，达到光纤抗拽的目的，不使用胶水粘贴，耐候性、耐久性较好。
[0021]5.结构可靠本专利技术包括有限位圈；所述的承力环沿径向至少开有两个限位圈槽，所述的限位圈安装在该限位圈槽内，作用在于对光纤进行限位，防止未受拉情况下，光纤从环形摩擦槽中脱出，其结构比较可靠。
[0022]6.成本低、易于推广应用。
[0023]下面，结合附图和实施例对本专利技术之一种光纤抗拽缓冲装置的技术特征作进一步的说明。
附图说明
[0024]图1：本专利技术之一种光纤抗拽缓冲装置的结构示意图，图2：实施例一所述承力环的结构示意图，图3：监测盘的绿区、黄区划本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光纤抗拽缓冲装置，其特征在于：包括圆环形结构的承力环（1），所述承力环（1）固定安装在基体上，承力环（1）的外壁上设有至少一条用于缠绕光纤（4）的环形摩擦槽（101）；且承力环（1）上还设置有吸能缺口（103），并在吸能缺口（103）的活动端安装有用于监测吸能缺口变形量的监测装置（5）。2.根据权利要求1所述的一种光纤抗拽缓冲装置，其特征在于：所述的监测装置（5）包括监测指针（501）、监测盘（502），所述的监测指针（501）一端沿承力环（1）的径向固定在承力环（1）吸能缺口（103）的活动端上，监测指针（501）的另一端与监测盘（502）连接；所述的监测盘（502）为圆弧形，该监测盘（502）的圆心与承力环（1）的圆心一致，监测盘（502）上分别设置有用于表示拽力忽略不计的安全变形量区、用于表示拽力过大的危险变形量区。3.根据权利要求2所述的一种光纤抗拽缓冲装置，其特征在于：所述的安全变形量区为绿区（5021），所述的危险变形量区为黄区（5022）；绿区（5021）的初始位置与吸能缺口未变形时的监测指针初始位置重合，绿区（5021）的末端位置与黄区（5022）的初始位置相重合。4.根据权利要求3所述的一种光纤抗拽缓冲装置，其特征在于：所述绿区（5021）的初始位置与末端位置的夹角即绿区（5021）的圆心角θ1计算公式为：θ1r= X1，X1为吸能缺口的安全变形量，X1=0.6F/K；所述黄区（5021）的初始位置与末端位置的夹角即黄区（502...

【专利技术属性】
技术研发人员：周振宇，周焕明，杨孝嵩，徐文秀，吴旭辉，王振亚，卿笛，刘建帆，李进，刘丰荣，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：发明
国别省市：