一种基于并行级联弹簧弹性效应的光纤加速度传感器的制作方法

文档序号:11302827阅读:528来源:国知局

本实用新型属于光纤传感领域,尤其是涉及一种基于并行级联弹簧弹性效应的光纤加速度传感器。



背景技术:

与传统加速度传感器相比,光纤加速度传感器不但具有抗电磁干扰的独特优点,而且体积小、质量轻、动态范围宽、准确度高、能在恶劣环境下工作,因此光纤加速度传感器的研究受到高度重视,各种光纤加速度传感器不断涌现。光纤加速传感器则采用光纤传感技术测量质量块的惯性力或位移。其工作原理是采用惯性原理,利用质量块感受被测件运动时产生的惯性力或位移,测量出此惯性力或位移即可测量出相应的加速度。目前研制的光纤加速度传感器主要有光强调制型与相位调制型两大类。光强调制型有透射式、反射式、偏振式等,其结构一般比较简单,容易实现,国内外研究较多,但是目前大多数存在结构复杂,操作复杂等问题。



技术实现要素:

有鉴于此,本实用新型旨在提出一种基于并行级联弹簧弹性效应的光纤加速度传感器,以提供一种结构简单、操作简单的光纤加速度传感器。

为达到上述目的,本实用新型的技术方案是这样实现的:

一种基于并行级联弹簧弹性效应的光纤加速度传感器,包括第一弹性件及分别位于第一弹性件内腔的光纤传感器、第二弹性件、光纤,光纤将光纤传感器、第二弹性件连接起来。

所述第一弹性件及第二弹性件均为弹簧。

所述光纤为单模光纤。

所述光纤传感器为多膜光纤、FBG、包偏光纤中的任一种。

所述第一弹性件中还设有胶体,胶体包括第一胶体及第二胶体,第二弹性件为两个,第二弹性件、光纤传感器位于第一胶体及第二胶体之间。

所述光纤穿过所述第一弹性件的开口两端,中间依次将第一胶体、第二弹性件、光纤传感器、第二弹性件及第二胶体连接起来。

所述光纤、第一胶体、光纤传感器、第二弹性件及第二胶体的轴心位于同一直线上,且平行于第一弹性件的内壁;第一胶体及第二胶体紧靠第一弹性件内壁,所述光纤、第二弹性件及光纤传感器位于第一弹性件内腔中部。

相对于现有技术,本实用新型所述的一种基于并行级联弹簧弹性效应的光纤加速度传感器具有以下优势:

本实用新型所述的一种基于并行级联弹簧弹性效应的光纤加速度传感器,设置并行级联的弹簧,将外界大弹簧的运动通过胶体传递给小弹簧,从而引起光纤传感器的波长变化;该加速度传感器结构简单,操作简单。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:

图1为本实用新型实施例所述的一种基于并行级联弹簧弹性效应的光纤加速度传感器的结构示意图;

附图标记说明:

1-第一弹性件;2-光纤传感器;3-第二弹性件;4-光纤;5-胶体;51-第一胶体;52-第二胶体。

具体实施方式

需要说明的是,在不冲突的情况下,本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

一种基于并行级联弹簧弹性效应的光纤加速度传感器,如图1所示,包括第一弹性件1及分别位于第一弹性件1内腔的光纤传感器2、第二弹性件3、光纤4,光纤4将光纤传感器2、第二弹性件3连接起来。

第一弹性件1及第二弹性件3均为弹簧。

光纤4为单模光纤。

光纤传感器2为多膜光纤、FBG、包偏光纤中的任一种。

第一弹性件1中还设有胶体5,胶体5包括第一胶体51及第二胶体52,第二弹性件3为两个,第二弹性件3、光纤传感器2位于第一胶体51及第二胶体52之间。

光纤4穿过第一弹性件1的开口两端,中间依次将第一胶体51、第二弹性件3、光纤传感器2、第二弹性件3及第二胶体52连接起来。

光纤4、第一胶体51、光纤传感器2、第二弹性件3及第二胶体52的轴心位于同一直线上,且平行于第一弹性件1的内壁;第一胶体51及第二胶体52紧靠第一弹性件1内壁,光纤4、第二弹性件3及光纤传感器2位于第一弹性件1内腔中部。有利于提高加速度传感器的测量一致性及测量精度,提高灵敏度。

本实例的具体工作流程如下:

将加速度传感器固定于被测物体上,由光纤4连接到高速波长解调仪,打开运行程序,当被测物体产生水平方向的加速度时,第一弹性件1产生水平方向的振动,外界振动通过第一胶体51及第二胶体52传到两个第二弹性件3,从而使得光纤传感器2的波长产生变化,通过高速波长解调仪实时监测光纤传感器2的波长变化,得知被测物体的加速度大小。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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