一种基于光纤光栅应变传感器的风向测量装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及光纤传感技术领域，尤其涉及一种基于光纤光栅应变传感器的风向测量装置。
【背景技术】
[0002]自从1989年美国的Morey等人首次进行光纤光栅的应变与温度传感器研究以来，世界各国都对其十分关注并开展了广泛的应用研究，光纤光栅传感技术在近二十多年中己成为传感领域发展最快的技术，并在很多领域取得了成功的应用。
[0003]传统的电子式传感器较容易受到传感器本身条件的限制和各种外界环境因素的干扰。比如传统电子式传感器有源的供电方式、远距离传输时信号的不稳定性和衰减、外界磁场的干扰等各种因素。而传统的电子式测量风向技术以电子信息处理为基础的特点注定了其将受到有源供电、电磁干扰、信号远程传输不稳定、数据传输容量受限等因素制约，限制了其安全性与可靠性。
【实用新型内容】
[0004]针对现有技术的风向测量技术受到有源供电、电磁干扰、信号远程传输不稳定、数据传输容量受限等因素制约，限制了其安全性和可靠性的缺陷，本实用新型提供了一种基于光纤光栅应变传感器的风向测量装置。
[0005]第一方面，本实用新型提供了一种基于光纤光栅应变传感器的风向测量装置，该装置包括:风向标、方向同步感应结构、两个悬臂梁结构及两个光纤光栅应变传感器；
[0006]所述方向同步感应结构与所述风向标的转轴垂直设置，且随所述风向标的转动而转动；
[0007]所述两个悬臂梁结构均与所述方向同步感应结构刚性接触，且两个悬臂梁结构所在的平面相互垂直；
[0008]所述两个光纤光栅应变传感器分别位于所述两个悬臂梁结构上。
[0009]优选地，所述方向同步感应结构为不规则的曲面。
[0010]优选地，所述方向同步感应结构的截面包括:两个相对设置的两个扇形、及两个相对设置的椭圆扇形；
[0011 ] 所述两个扇形及两个椭圆扇形的圆心角均为90度，且两个扇形、两个椭圆扇形的顶点重合设置；一个扇形的半径为a，另一个扇形的半径为b，两个椭圆扇形的长轴为b，短轴为a ；
[0012]其中，a、b均大于0，且b大于a。
[0013]优选地，所述两个悬臂梁结构均与所述不规则的曲面相切设置。
[0014]优选地，所述风向测量装置还包括底座；
[0015]所述风向标的转轴、所述两个悬臂梁结构的一侧均固定于所述底座上。
[0016]优选地，所述方向同步感应结构包括通孔；所述风向标的转轴通过所述通孔与所述方向同步感应结构焊接。
[0017]由上述技术方案可知，本实用新型提供一种基于光纤光栅应变传感器的风向测量装置，通过风向标转动带动方向同步感应结构转动，方向同步感应结构与悬臂梁结构接触使得悬臂梁结构发生形变，并通过光纤光栅应变传感器感应悬臂梁结构的形变并采集数据，从而确定风向。本实用新型提供的风向测量装置采用两个光纤光栅应变传感器，一方面可以有效补偿温度的交叉敏感，另一方面可大大提高本风向测量方法的灵敏性与准确性；而且具有无源化、抗电磁干扰、精度高、体积小质量轻、扰抗腐蚀的优点，并且集信息传感与传输于一身。
【附图说明】
[0018]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些图获得其他的附图。
[0019]图1是本实用新型一实施例提供的一种基于光纤光栅应变传感器的风向测量装置的结构示意图；
[0020]图2是本实用新型另一实施例提供的一种基于光纤光栅应变传感器的风向测量装置的工作原理示意图。
【具体实施方式】
[0021]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
[0022]如图1所示，为本实用新型一实施例提供的一种基于光纤光栅应变传感器的风向测量装置的结构示意图，该装置包括:风向标、方向同步感应结构、两个悬臂梁结构及两个光纤光栅应变传感器。
[0023]其中，所述方向同步感应结构与所述风向标的转轴垂直设置，且随所述风向标的转动而转动。
[0024]所述两个悬臂梁结构均与所述方向同步感应结构刚性接触，且两个悬臂梁结构所在的平面相互垂直。
[0025]所述两个光纤光栅应变传感器分别位于所述两个悬臂梁结构上。
[0026]本实施例包含两个光纤光栅应变传感器，波长变化进行做差处理，这样可以有效地排除单个光纤光栅应变传感器的交叉敏感，排除温度对波长值的影响，使结果更精确。
[0027]本实施例中，所述方向同步感应结构为不规则的曲面。方向同步感应结构由刚性材料制作而成。
[0028]如图2所示，所述方向同步感应结构的截面包括:两个相对设置的两个扇形、及两个相对设置的椭圆扇形；
[0029]所述两个扇形及两个椭圆扇形的圆心角均为90度，且两个扇形、两个椭圆扇形的顶点重合设置。
[0030]其中，一个扇形的半径为a，另一个扇形的半径为b，两个椭圆扇形的长轴为b，短轴为a ;其中，a、b均大于0，且b大于a。
[0031 ] 本实施例中，所述两个悬臂梁结构均与所述不规则的曲面相切设置。
[0032]本实施例中，如图1所示，所述风向测量装置还包括底座，该底座为一个水平的平面结构。