基于光纤Bragg光栅的振弦式次声波传感器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于光纤Bragg光栅的振弦式次声波传感器，属于光测量器件【技术领域】。该传感器的结构包括弦马Ⅰ、振弦、导轨、弦马Ⅱ和固定支架，振弦悬空固定在固定支架上，固定支架安装振弦的下方有环形部分和右侧底板，环形部分为圆形的弹性膜片，弹性膜片的下表面粘贴有Bragg光栅，右侧底板上安装有与振弦平行的导轨，弦马Ⅰ固定安装在弹性膜片的圆心处，导轨上安装有可沿导轨移动的弦马Ⅱ，振弦与弦马Ⅰ和弦马Ⅱ接触。通过左侧弦马Ⅰ与光纤Bragg光栅之间有聚酯薄膜做成的弹性膜片，该弹性膜片可以降低次声波对光纤Bragg光栅的直接作用的影响，有效地提高了传感器的灵敏度。
【专利说明】基于光纤Bragg光栅的振弦式次声波传感器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种基于光纤Bragg光栅的振弦式次声波传感器,属于光测量器件【技术领域】。
【背景技术】
[0002]近年以来，随着学者们的深入研究以及科学技术的不断发展，人们对于次声波有了逐渐深入的认识和理解，并随着计算机技术、电子技术和网络技术的日益成熟，次声波的应用越来越广泛，目前主要应用在定位救援、次声武器、自然灾害预测预警和次声医疗等领域。随着次声波的广泛应用，用于检测次声波的次声波传感器就显得越来越重要。
[0003]目前使用最为广泛的次声波传感器多为电容、电感式次声波传感器，但是现有次声波传感器还存在一些诸如灵敏度低、频率范围小、体积大、不便于安装和对环境要求高等缺点，因此需要一种新型的次声波传感器能够改善现存的不足。
【发明内容】
[0004]本实用新型提供了一种基于光纤Bragg光栅的振弦式次声波传感器及其使用方法，以用于克服现有次声波传感器存在的灵敏度低、频率范围小、体积大、不便于安装和对环境要求高等不足。
[0005]本实用新型的基于光纤Bragg光栅的振弦式次声波传感器的结构包括:弦马I 1、振弦2、导轨3、弦马II 4和固定支架，振弦2悬空固定在固定支架上，固定支架安装振弦2的下方有环形部分13和右侧底板9，环形部分13为圆形的弹性膜片8，弹性膜片8的下表面粘贴有Bragg光栅7，右侧底板9上安装有与振弦2平行的导轨3，弦马I I固定安装在弹性膜片8的圆心处，导轨3上安装有可沿其移动的弦马II 4，振弦2与弦马I I和弦马II 4接触。
[0006]所述固定支架的振弦2通过夹弦装置固定连接，(如图1所示，固定支架的两端有钢板I 6和钢板II 12，振弦2的两端是分别通过钢板I 6的夹弦装置I 5、钢板II 12的夹弦装置II 11固定连接的)，夹弦装置为锥形栓夹弦装置，由锥形栓17、防松螺母18、调整螺母19、支架20、有锥形空的圆栓套21组成，两个用于夹持振弦2的半圆形的锥形栓17轴心置于有锥形空的圆栓套21中，圆栓套21置于支架20圆孔中，防松螺母18和调整螺母19固定于圆栓套21的两端。
[0007]所述导轨3上有刻度。
[0008]所述导轨3包括涡轮轴14和蜗杆16，涡轮轴14 一端的涡轮与蜗杆16咬合，涡轮轴14的轴体外部有螺纹，螺母15套在涡轮轴14的轴体上，弦马II 4固定于螺母15上。
[0009]所述蜗杆16的一端伸出导轨3的边缘，并安装蜗杆旋钮10，便于转动蜗杆16。
[0010]所述弦马I I与弦马II 4之间的弦长为振弦2的有效弦长。
[0011]所述光纤Bragg光栅7中心波长的变化与光栅栅距的变化关系为:
【权利要求】
1.一种基于光纤Bragg光栅的振弦式次声波传感器,其特征在于:包括弦马I (I)、振弦(2)、导轨(3)、弦马II (4)和固定支架，振弦(2)悬空固定在固定支架上，固定支架安装振弦(2)的下方有环形部分(13)和右侧底板(9)，环形部分(13)为圆形的弹性膜片(8)，弹性膜片(8)的下表面粘贴有Bragg光栅(7)，右侧底板(9)上安装有与振弦(2)平行的导轨(3)，弦马I(I)固定安装在弹性膜片(8)的圆心处，导轨(3)上安装有可沿其移动的弦马II(4)，振弦(2)与弦马I(I)和弦马II (4)接触。
2.根据权利要求1所述的基于光纤Bragg光栅的振弦式次声波传感器,其特征在于:所述固定支架的振弦(2)通过夹弦装置固定连接，夹弦装置为锥形栓夹弦装置，由锥形栓(17)、防松螺母(18)、调整螺母(19)、支架(20)、有锥形空的圆栓套(21)组成，两个用于夹持振弦(2)的半圆形的锥形栓(17)轴心置于有锥形空的圆栓套(21)中，圆栓套(21)置于支架(20)圆孔中，防松螺母(18)和调整螺母(19)固定于圆栓套(21)的两端。
3.根据权利要求1所述的基于光纤Bragg光栅的振弦式次声波传感器,其特征在于:所述导轨(3)上有刻度。
4.根据权利要求1或3所述的基于光纤Bragg光栅的振弦式次声波传感器,其特征在于:所述导轨(3)包括涡轮轴(14)和蜗杆(16)，涡轮轴(14) 一端的涡轮与蜗杆(16)咬合，涡轮轴(14)的轴体外部有螺纹，螺母(15)套在涡轮轴(14)的轴体上，弦马II (4)固定于螺母(15)上。
5.根据权利要 求1所述的基于光纤Bragg光栅的振弦式次声波传感器,其特征在于:所述蜗杆(16)的一端伸出导轨(3)的边缘，并安装蜗杆旋钮(10)。
6.根据权利要求1所述的基于光纤Bragg光栅的振弦式次声波传感器,其特征在于:所述光纤Bragg光栅粘贴于弹性膜片圆心到1/2半径处。
7.根据权利要求1所述的基于光纤Bragg光栅的振弦式次声波传感器,其特征在于:
ο ^ O OS '"tE所述弹性膜片(8)的半径7?与厚度A之间的关系为^ ;其中万为弹性膜片(8)
n Xr [I — V J的弹性模量，'为作用于弹性膜片(8)的外力、r为弹性膜片(8)的泊松比。
8.根据权利要求1所述的基于光纤Bragg光栅的振弦式次声波传感器,其特征在于:所述振弦(2)为钢弦。
【文档编号】G01H9/00GK203811266SQ201420115791
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年3月14日 优先权日:2014年3月14日
【发明者】万舟, 刘豪华, 李懿洋, 油锡存, 陈主恩 申请人:昆明理工大学