一种基于柔性铰链的高灵敏光纤光栅应变传感器的制作方法

文档序号:12060520阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于柔性铰链的高灵敏光纤光栅应变传感器,其特征在于:包括弹性应变基片和光纤光栅串,所述弹性应变基片具有纵向轴线和横向轴线,且分别沿纵向轴线和横向轴线对称设置,包括横梁、弹性应变单元、固定端、位移放大机构,所述横梁的两端分别通过弹性应变单元与固定端相连,构成温度补偿机构,所述位移放大机构沿横向轴线对称布设在横梁的上下两侧,所述位移放大机构包括一纵向位移臂和两个转动连接臂,所述纵向位移臂的两端分别通过第二柔性铰链对称连接转动连接臂,所述两转动连接臂的外端头分别通过第一柔性铰链与对应的固定端相连,所述第一柔性铰链的对称中心点和第二柔性铰链的对称中心点的连线与纵向位移臂的横向轴线呈一定夹角布设,所述光纤光栅串包括应变测量光栅和温度补偿光栅,所述应变测量光栅位于弹性应变基片的纵向轴线位置,安设在两纵向位移臂上,所述温度补偿光栅的两端位于弹性应变基片的横向轴线位置,安设在横梁上。

2.根据权利要求1或2所述的应变传感器,其特征在于:所述弹性应变单元为O型弹性应变单元。

3.根据权利要求1或2所述的应变传感器,其特征在于:所述应变测量光栅在预应力拉直状态下固定到两纵向位移臂上。

4.根据权利要求1或2所述的应变传感器,其特征在于:所述温度补偿光栅在自由弯曲状态下固定到横梁两端。

5.根据权利要求1或2所述的应变传感器,其特征在于:所述温度补偿光栅和应变测量光栅分别采用玻璃焊料焊接在弹性应变基片上。

6.根据权利要求1或2所述的应变传感器,其特征在于:所述第一柔性铰链的对称中心点和第二柔性铰链的对称中心点的连线与纵向位移臂的横向轴线呈3~10°的夹角设置。

7.根据权利要求6所述的应变传感器,其特征在于:所述第一柔性铰链与转动连接臂偏心连接或中心连接,第二柔性铰链与转动连接臂或纵向位移臂偏心连接或中心连接。

8.根据权利要求1或2所述的应变传感器,其特征在于:在固定端上设有安装孔。

9.根据权利要求1或2所述的应变传感器,其特征在于:第一柔性铰链和第二柔性铰链的结构相同,均包括铰链本体,在铰链本体的两侧对称设有弧形凹槽。

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