一种高灵敏度耐折弯的光纤传感器的制作方法

本实用新型涉及光纤传感器技术领域，具体为一种高灵敏度耐折弯的光纤传感器。

背景技术：

光纤传感器是一种将被测对象的状态转变为可测的光信号的传感器。光纤传感器的工作原理是将光源入射的光束经由光纤送入调制器，在调制器内与外界被测参数的相互作用，使光的光学性质如光的强度、波长、频率、相位、偏振态等发生变化，成为被调制的光信号，再经过光纤送入光电器件、经解调器后获得被测参数。整个过程中，光束经由光纤导入，通过调制器后再射出，其中光纤的作用首先是传输光束，其次是起到光调制器的作用。

光纤传感器在使用时，经常会需要弯折以方便安装于不同的空间内，现有的光纤探测器使用过程中存在弯折过多后无法回弹，从而导致内部光纤折损，尤其是其连接线与探头尾部，该部位经常受到弯折，而为了最大程度保护光纤，其线路内部通常填充硬质保护线，这使得光纤的使用环境受到限制，鉴于此，针对上述问题深入研究，遂有本案产生。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种高灵敏度耐折弯的光纤传感器，解决了现有的光线探测器使用过程中存在弯折过多后无法回弹，从而导致内部光纤折损，尤其是其连接线与探头尾部，该部位经常受到弯折，而为了最大程度保护光纤，其线路内部通常填充硬质保护线，这使得光纤的使用环境受到限制的问题。

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种高灵敏度耐折弯的光纤传感器，包括光纤探测头、外壳以及光纤传输线，所述外壳上开设有探头孔，所述光纤探测头安装于外壳中，且其探测端嵌装与安装孔内，所述光纤传输线嵌装于外壳内，且其与外壳之间安装有尾部回弹结构，所述光纤传输线上包裹有耐折弯包裹层；

所述尾部回弹结构包括：卡接外套、卡接内套以及尾部套体；

所述外壳与探头孔对应位置开设有安装孔，所述卡接外套安装于安装孔外壳后方，所述卡接外套上开设有缺弧球形槽，且缺弧的对面开设有通过孔，所述卡接内套安装于缺弧球形槽内，且其与缺弧球形槽之间具有若干回弹部，所述尾部套体套装于光纤传输线外，且与卡接外套连接，所述光纤传输线穿过通过孔连接于光纤探测头上；

所述耐折弯包裹层包括：内芯层、反射涂层、内附层、形状恢复层、外附层、保温涂层、外皮层；

所述内芯层包裹于光纤传输线外，所述内附层包裹于内芯层外，且其与内附层接触面涂覆有反射涂层，所述形状恢复层盘绕于内附层上，所述外附层包裹与形状恢复层外，且其外表面涂覆有保温涂层，所述外皮层包裹于外附层外。

优选的，所述回弹部包括：弧形板、弹性杆以及弹簧；

所述卡接外套内弧面上开设有若干结构相同的安装槽，所述弹性杆安装于安装槽内，所述弧形板安装于弹性杆端头上，且与卡接内套弧度匹配，所述弹簧套装于弹性杆上，且与弧形板连接。

优选的，所述形状恢复层为记忆金属材质的线形板条，且其螺旋盘绕于内附层上。

优选的，所述外壳为上下拼接的类矩形盒体，且其两侧分别开设有匹配的螺纹孔，并且通过螺钉将二者进行固定。

优选的，所述尾部套体为软质橡胶材质的锥形板块，且其侧壁面上开设有若干蜂窝状凹槽：该蜂窝状凹槽用于增加弹性。

优选的，所述形状恢复层每间隔一定间距具有若干缺口，且在外皮层外壁作有标记。

有益效果

本实用新型提供了一种高灵敏度耐折弯的光纤传感器。具备以下有益效果：该高灵敏度耐折弯的光纤传感器在不影响现有的成熟布局的情况下，通过其上的尾部回弹结构，最大程度的保护了光纤连接线与光纤探测器的连接部位，使其在弯折时可以及时回弹，避免对内部光纤造成损坏，与此同时通过耐折弯包裹层对光纤传输线本身提供良好的支撑以及形状恢复功能，避免了过度弯折以及多次弯折对光纤以及包裹层的伤害，以上结构配合实现了高灵敏度的光纤探测器的耐弯折性。

附图说明

图1为本实用新型所述一种高灵敏度耐折弯的光纤传感器的俯视剖视结构示意图。

图2为本实用新型所述一种高灵敏度耐折弯的光纤传感器的耐折弯包裹层剖视结构示意图。

图3为本实用新型所述一种高灵敏度耐折弯的光纤传感器的耐折弯包裹层部分剖视结构示意图。

图4为本实用新型所述一种高灵敏度耐折弯的光纤传感器的主视结构示意图。

图5为本实用新型所述一种高灵敏度耐折弯的光纤传感器的侧视结构示意图。

图中：1、光纤探测头；2、外壳；3、光纤传输线；4、卡接外套；5、卡接内套；6、尾部套体；7、内芯层；8、反射涂层；9、内附层；10、形状恢复层；11、外附层；12、保温涂层；13、外皮层；14、弧形板；15、弹性杆；16、弹簧；17、螺钉。

具体实施方式

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。

通过本领域人员，将本案中所有电气件与其适配的电源通过导线进行连接，并且应该根据实际情况，选择合适的控制器以及编码器，以满足控制需求，具体连接以及控制顺序，应参考下述工作原理中，各电气件之间先后工作顺序完成电性连接，其详细连接手段，为本领域公知技术，下述主要介绍工作原理以及过程，不再对电气控制做说明。

实施例：根据说明书附图1-5可知，本案为一种高灵敏度耐折弯的光纤传感器，其主体包括光纤探测头1、外壳2以及光纤传输线3，外壳2上开设有探头孔，光纤探测头1安装于外壳2中，且其探测端嵌装与安装孔内，光纤传输线3嵌装于外壳2内，且其与外壳2之间安装有尾部回弹结构，光纤传输线3上包裹有耐折弯包裹层；

尾部回弹结构包括：卡接外套4、卡接内套5以及尾部套体6，其连接关系如下；

外壳2与探头孔对应位置开设有安装孔，卡接外套4安装于安装孔外壳2后方，卡接外套4上开设有缺弧球形槽，且缺弧的对面开设有通过孔，卡接内套5安装于缺弧球形槽内，且其与缺弧球形槽之间具有若干回弹部，尾部套体6套装于光纤传输线3外，且与卡接外套4连接，光纤传输线3穿过通过孔连接于光纤探测头1上；

通过外壳2上的安装孔、通过孔以及尾部套体6上的通孔将光纤传输线3牵引到外壳2内，并与光线探测头连接，在转动弯折光纤时，外壳2尾部的卡接内套5在卡接外套4内转动，且二者为球形连接，因而活动空间大，同时卡接内套5与光纤传输线3之间具有大回转空间，因此光纤传输线3虽然与之随动但不会过度弯折，卡接内套5在卡接外套4中的位置会通过回弹部进行复位；

耐折弯包裹层包括：内芯层7、反射涂层8、内附层9、形状恢复层10、外附层11、保温涂层12、外皮层13，其位置关系如下；

内芯层7包裹于光纤传输线3外，内附层9包裹于内芯层7外，且其与内附层9接触面涂覆有反射涂层8，形状恢复层10盘绕于内附层9上，外附层11包裹与形状恢复层10外，且其外表面涂覆有保温涂层12，外皮层13包裹于外附层11外；

通过内芯层7传导光纤信号，通过反射涂层8避免光纤信号散射，与此同时，通过内附层9保护内芯层7的同时提供了反射涂层8的涂覆平台，为了避免弯折多次后无法复位以及过度弯折对光纤造成伤害，在外附层11与内附层9之间添加了盘绕于其上的螺旋形形状恢复层10，既增加了结构强度，限制了弯折角度，也使的多次弯折后光纤仍可复位，在其外包裹保温涂层12，使得形状恢复层10工作在适宜温度，具有最佳的弹性系数，通过外皮层13对内部进行包裹和保护；

综上所述总体可知，该高灵敏度耐折弯的光纤传感器在不影响现有的成熟布局的情况下，通过其上的尾部回弹结构，最大程度的保护了光纤连接线与光纤探测器的连接部位，使其在弯折时可以及时回弹，避免对内部光纤造成损坏，与此同时通过耐折弯包裹层对光纤传输线3本身提供良好的支撑以及形状恢复功能，避免了过度弯折以及多次弯折对光纤以及包裹层的伤害，以上结构配合实现了高灵敏度的光纤探测器的耐弯折性。

作为优选方案，更进一步的，回弹部包括：弧形板14、弹性杆15以及弹簧16，其连接关系以及位置关系如下；

卡接外套4内弧面上开设有若干结构相同的安装槽，弹性杆15安装于安装槽内，弧形板14安装于弹性杆15端头上，且与卡接内套5弧度匹配，弹簧16套装于弹性杆15上，且与弧形板14连接；

在弯折过程中，光纤传输线3随着使用者弯折，会对卡接内套5造成挤压，使其对卡接外套4内相应部位的弧形板14造成挤压，因而使得弹性杆15以及弹簧16形变，使其积蓄势能，与此同时，由于卡接内套5的挤压会对其自身造成偏转，因而会使自身角度发生变化，在弯折过后，由于弹簧16和弹性杆15势能的释放，使其角度与位置归正。

作为优选方案，更进一步的，形状恢复层10为记忆金属材质的线形板条，且其螺旋盘绕于内附层9上，通过记忆金属使其保持平直，获得最佳的光纤信号传输角度，提高灵敏度。

作为优选方案，更进一步的，外壳2为上下拼接的类矩形盒体，且其两侧分别开设有匹配的螺纹孔，并且通过螺钉17将二者进行固定，可拆装检修。

作为优选方案，更进一步的，尾部套体6为软质橡胶材质的锥形板块，且其侧壁面上开设有若干蜂窝状凹槽：该蜂窝状凹槽用于增加弹性以及结构强度。

作为优选方案，更进一步的，形状恢复层10每间隔一定间距具有若干缺口，且在外皮层13外壁作有标记，在损坏时可以在缺口部位打开检修。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。