光纤光栅门磁传感器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种光纤光栅门磁传感器，其包括门磁传感器主体、上盖保护壳以及下盖保护壳，上盖保护壳和下盖保护壳均设置于门磁传感器主体上；门磁传感器主体包括门磁底座，门磁底座的第一侧面设置有第一腔体，第一腔体内设置有门磁感应梁结构体，门磁底座的与第一侧面相对的第二侧面设置有第二腔体，第二腔体内门磁传动梁结构体，且使得门磁传动梁由门磁传感器主体的侧面伸出，以与门体接触；门磁感应梁结构体上设置有双光纤槽，光纤设置于双光纤槽中，且伸出门磁传感器主体，伸出门磁传感器主体的光纤设置有光纤保护部件。采用该种结构的光纤光栅门磁传感器，能对门状态的变化做出及时的响应，应用范围较为广泛。
【专利说明】
光纤光栅门磁传感器
技术领域
[0001]本实用新型涉及机械领域，尤其涉及光纤，具体是指一种光纤光栅门磁传感器。
【背景技术】
[0002]门磁是用来探测门、窗、抽屉等是否被非法打开或移动。是与人们日常生活密切相关的一个重要物理量。
[0003]目前，比较常用的门磁传感器主要是门磁部分和电路部分组成，门磁部分是通过门门开合，改变磁铁的磁力变化。电路部分分析处理电路感应到磁力变化，通过有线或无线通信方式把门的状态发送给数据采集器。
[0004]传统的门磁传感器，只能安装在有供电的环境中，在野外需要有电池和太阳能供给才能长期工作。
[0005]其它同类光栅门磁传感器，光纤一般为两端出光纤状态，无形中占用更大的安装空间，而同侧出纤的传感器的体积较大。
[0006]其它同类光栅门磁传感器，一般采用分体式设计，内部一个磁钢感应器，外部一个磁钢作为动作运动件，对工程施工的安装来说，有很大的不方便。
[0007]光纤光栅门磁传感器与传统的传感器相比有很多优点，如灵敏度高，体积小，耐腐蚀，抗电磁辐射，光路可弯曲，便于遥测等。基于光纤光栅技术的门磁传感器，采用波长编码技术，消除了光源功率波动及系统损耗的影响，适用于长期监测;而且多个光纤光栅组成的门磁传感系统，采用一根光缆，可实现准分布式测量。
【实用新型内容】
[0008]本实用新型的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种能对门状态的变化做出及时的响应的光纤光栅门磁传感器。
[0009]为了实现上述目的，本实用新型的光纤光栅门磁传感器具有如下构成:
[0010]该光纤光栅门磁传感器，其主要特点是，所述的传感器包括门磁传感器主体、上盖保护壳以及下盖保护壳，所述的上盖保护壳和所述的下盖保护壳均设置于所述的门磁传感器主体上；
[0011]所述的门磁传感器主体包括门磁底座，所述的门磁底座的第一侧面设置有第一腔体，所述的第一腔体内设置有门磁感应梁结构体，所述的门磁底座的与所述的第一侧面相对的第二侧面设置有第二腔体，所述的第二腔体内设置有门磁传动梁结构体，且使得门磁传动梁由所述的门磁传感器主体的侧面伸出，以与门体接触；
[0012]门磁感应梁结构体上设置有双光纤槽，所述的光纤设置于所述的双光纤槽中，且伸出所述的门磁传感器主体，伸出所述的门磁传感器主体的光纤设置有光纤保护部件。
[0013]进一步地，所述的门磁感应梁结构体包括第一磁钢、第二磁钢以及感应梁集成体，所述的第一磁钢以及所述的第二磁钢通过M2螺钉固定于所述的感应梁集成体上，且所述的第一磁钢与所述的第二磁钢的安装方向相反。
[0014]更进一步地，所述的感应梁集成体包括辅助梁以及形变梁，所述的双光纤槽包括第一光纤槽以及第二光纤槽，所述的第一光纤槽设置于所述的辅助梁上，且光纤通过胶固定的方式固定于所述的第一光纤槽中，所述的第二光纤槽设置于所述的形变梁上，且所述的光纤通过胶固定或焊接的方式固定于所述的第二光纤槽中。
[0015]再进一步地，所述的感应梁集成体上设置有固定孔，且所述的门磁感应梁结构体通过所述的固定孔固定于所述的门磁底座上。
[0016]进一步地，所述的门磁传动梁结构体包括门磁传动梁、第三磁钢以及扭力弹簧，所述的扭力弹簧的第一端固定于所述的门磁底座上，所述的扭力弹簧的第二端通过M2螺钉与所述的第三磁钢相连接，所述的第三磁钢固定于所述的门磁传动梁上，且所述的第三磁钢的安装方向与所述的第一磁钢的安装方向相同。
[0017]进一步地，所述的光纤保护部件包括保护尾套、堵头、铠装空管以及光纤松套管，所述的堵头设置于所述的光纤伸出所述的门磁传感器主体的位置处，且所述的保护尾套套设于所述的光纤上，并与所述的光纤松套管相连接，所述的铠装空管套设于所述的光纤松套管上。
[0018]进一步地，所述的第一腔体为密封防水结构，所述的第二腔体为非密封防水结构。
[0019]进一步地，所述的门磁底座的材料为锌合金、铝合金、弹性钢材、铟钢或金属;所述的传动梁的材料为不锈钢或金属。
[0020]采用了该实用新型中的光纤光栅门磁传感器，与现有技术相比，具有以下有益的技术效果:
[0021 ] (I)采用G.657系列的光纤，弯曲半径最小可以做到10mm，大大减小的内部结构空间，可以很好实现同侧出光纤，又不占用大的空间。
[0022](2)采用宽式感应梁结构，所有光纤都直接通过点胶固定在形变梁上，在传感器内部没有了裸出的光纤，最大限度地减少了光纤在转运过程中和施工过程中可能造成光纤的损伤。
[0023](3)采用双光纤槽结构，光纤和磁钢固定孔都处于中心对称分布，磁钢固定孔与光纤的走线不在同一位置上，对安装和点胶带来便利。
[0024](4)采用磁钢内置式，传动梁和形变梁分置于传感器的两个腔体内部，不需要在工程安装过程中考虑磁对中问题。
[0025](5)采用磁钢内置式，磁力的变化成为可控，物理量的变化一致性更好。
【附图说明】
[0026]图1为本实用新型的光纤光栅门磁传感器的外观结构示意图。
[0027]图2为本实用新型的门磁传感器的组装图。
[0028]图3为本实用新型的门磁感应梁结构体的结构示意图。
[0029]图4为本实用新型的门磁传动梁结构体的结构示意图。
[0030]图5为本实用新型的光纤光栅门磁传感器关门时的状态示意图。
[0031]图6为本实用新型的光纤光栅门磁传感器开门时的状态示意图。
[0032]【符号说明】
[0033]I 铠装空管
[0034]2保护尾套
[0035]3上盖保护壳
[0036]4安装孔
[0037]5门磁传动梁
[0038]6门磁传感器主体
[0039]7下盖保护壳
[0040]8门磁底座
[0041]9门磁感应梁结构体
[0042]10门磁传动梁结构体
[0043]11固定孔
[0044]12堵头
[0045]13第二磁钢
[0046]14第一磁钢
[0047]15第一光纤槽
[0048]16第二光纤槽
[0049]17辅助梁
[0050]18变形梁
[0051]19固定孔
[0052]20光纤
[0053]21第三磁钢
[0054]22扭力弹簧
【具体实施方式】
[0055]为了能够更清楚地描述本实用新型的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。
[0056]请参阅图1至图6所示，本实用新型涉及光纤20光栅门磁传感器，具体地说是一种光纤20光栅门磁传感器的封装结构，本实用新型的光纤20光栅门磁传感器包括门磁传感器主体6、上盖保护壳3以及下盖保护壳7，所述的上盖保护壳3和所述的下盖保护壳7均设置于所述的门磁传感器主体6上；
[0057]所述的门磁传感器主体6包括门磁底座8，所述的门磁底座8的第一侧面设置有第一腔体，所述的第一腔体内设置有门磁感应梁结构体9，所述的门磁底座8的与所述的第一侧面相对的第二侧面设置有第二腔体，所述的第二腔体内设置有门磁传动梁结构体1010，且使得门磁传动梁5由所述的门磁传感器主体6的侧面伸出，以与门体接触；
[0058]门磁感应梁结构体9上设置有双光纤20槽，所述的光纤20设置于所述的双光纤20槽中，且伸出所述的门磁传感器主体6，伸出所述的门磁传感器主体6的光纤20设置有光纤20保护部件。
[0059]在一种优选的实施方式中，所述的门磁感应梁结构体9包括第一磁钢14、第二磁钢13以及感应梁集成体，所述的第一磁钢14以及所述的第二磁钢13通过M2螺钉固定于所述的感应梁集成体上，且所述的第一磁钢14与所述的第二磁钢13的安装方向相反。
[0060]在一种优选的实施方式中，所述的感应梁集成体包括辅助梁17以及形变梁，所述的双光纤20槽包括第一光纤20槽15以及第二光纤20槽16，所述的第一光纤20槽15设置于所述的辅助梁17上，且光纤20通过胶固定的方式固定于所述的第一光纤20槽15中，所述的第二光纤20槽16设置于所述的形变梁上，且所述的光纤20通过胶固定或焊接的方式固定于所述的第二光纤20槽16中。
[0061]在一种优选的实施方式中，所述的感应梁集成体上设置有固定孔，且所述的门磁感应梁结构体9通过所述的固定孔11、19固定于所述的门磁底座8上。
[0062]在一种优选的实施方式中，所述的门磁传动梁结构体1010包括门磁传动梁5、第三磁钢21以及扭力弹簧22，所述的扭力弹簧22的第一端固定于所述的门磁底座8上，所述的扭力弹簧22的第二端通过M2螺钉与所述的第三磁钢21相连接，所述的第三磁钢21固定于所述的门磁传动梁5上，且所述的第三磁钢21的安装方向与所述的第一磁钢14的安装方向相同。
[0063]在一种优选的实施方式中，所述的光纤20保护部件包括保护尾套2、堵头12、铠装空管I以及光纤20松套管，所述的堵头12设置于所述的光纤20伸出所述的门磁传感器主体6的位置处，且所述的保护尾套2套设于所述的光纤20上，并与所述的光纤20松套管相连接，所述的铠装空管I套设于所述的光纤20松套管上。
[0064]在一种优选的实施方式中，所述的第一腔体为密封防水结构，所述的第二腔体为非密封防水结构。
[0065]在一种优选的实施方式中，所述的门磁底座8的材料为锌合金、铝合金、弹性钢材、铟钢或金属;所述的传动梁的材料为不锈钢或金属。
[0066]在实际应用中，本实用新型提出的一种光纤20光栅门磁传感器，包括I根光纤20光栅、I个门磁底座8、I个门磁感应梁、I个门磁传动梁5、I个扭力弹簧22、3个圆片圆孔磁钢、门磁2个保护盖、2个安装堵头12、2个保护尾套2、2段光纤20保护铠装空管I和2段光纤20松套管。
[0067]所述门磁传感器的长度范围为40?60mm。所述门磁传感器的宽度范围为20?30_。所述门磁传感器的厚度范围为5?15_。
[0068]所述光纤20光栅采用的电纤是G.657系列抗微弯光纤20为基础制作的光纤20光栅，该类型的光纤20主要特性为最小弯曲半径小于15_。
[0069]门磁底座8是通过模具压制而成型，或通过机加工成型，所述门磁底座8包含2个腔体，第一腔体用于安装门磁感应梁结构体9，此第一腔体为密封防水结构，第二腔体为用于安装门磁传动结构体，此第二腔体为非防水结构，用于对门状态进行感应。
[0070]所述门磁感应结构体为特殊设计结构，由门磁感应梁，光纤20光栅、两个磁钢组成。2个磁钢安装极性相反，可以与传动结构体上的磁钢组合成一套复位力结构和形变力结构。
[0071]所述门磁感应梁有2个光纤20槽，第一光纤20槽15和第二光纤20槽16在门磁感应梁的长度方向，分布在门磁感应梁左右两边。
[0072]所述门磁感应梁与光纤20光栅的固定方式是点胶进行。
[0073]所述门磁感应梁长度范围为20?40mm。所述门磁感应梁宽度范围为10?25mm。所述门磁感应梁厚度范围为0.3?Imm0
[0074]所述门磁传动结构体，由I个门磁传动梁5、1个扭力弹簧22和I个圆片圆孔磁钢组成。
[0075]所述铠装空管I固定方式，是靠2个安装堵头12螺纺结构，紧固在门磁底座8—侧边上。
[0076]所述光纤20松套管，通过胶固定在轴线处，光纤20被保护在松套管内部。
[0077]在安装中，通过M2的螺钉和螺母，安装一对磁极方向相反的磁钢在门磁形变梁上；光纤20光栅通过胶固定或焊接固定的方式，安装在门磁感应结构体的右光栅槽中。另一端的光纤20通过胶固定的方式，安装在左光纤20栅槽内。通过M2螺钉，安装一个磁极固定方向的磁钢在门磁传动梁5上。通过M2螺钉，把门磁传动梁结构体1010安装在门磁底座8中。通过M2螺钉，把门磁感应梁结构件安装在门磁底座8中。两端裸光纤20，穿入到松套管进行保护。松套管穿入铠装空管I。通过2个堵头12，把铠装空管I安装在门磁底座8中。
[0078]优选地，所述门磁底座8材料为锌合金或铝合金或钢或不锈钢或金属材料。
[0079]优选地，所述门磁感应梁材料为弹性钢或铟钢或不锈钢或金属材料。
[0080]采用了该实用新型中的光纤光栅门磁传感器，与现有技术相比，具有以下有益的技术效果:
[0081 ] (I)采用G.657系列的光纤，弯曲半径最小可以做到10mm，大大减小的内部结构空间，可以很好实现同侧出光纤，又不占用大的空间。
[0082](2)采用宽式感应梁结构，所有光纤都直接通过点胶固定在形变梁上，在传感器内部没有了裸出的光纤，最大限度地减少了光纤在转运过程中和施工过程中可能造成光纤的损伤。
[0083](3)采用双光纤槽结构，光纤和磁钢固定孔都处于中心对称分布，磁钢固定孔与光纤的走线不在同一位置上，对安装和点胶带来便利。
[0084](4)采用磁钢内置式，传动梁和形变梁分置于传感器的两个腔体内部，不需要在工程安装过程中考虑磁对中问题。
[0085](5)采用磁钢内置式，磁力的变化成为可控，物理量的变化一致性更好。
[0086]上述实施例为本专利较佳的实施例，并非用来限制本实用新型的实施范围，本领域的技术人员在未脱离本实用新型原理的前提下，所作的改进、变化、组合、替代等，均属于本实用新型权利要求所要求保护的范围之内。
[0087]在此说明书中，本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。
【主权项】
1.一种光纤光栅门磁传感器，其特征在于，所述的传感器包括门磁传感器主体、上盖保护壳以及下盖保护壳，所述的上盖保护壳和所述的下盖保护壳均设置于所述的门磁传感器主体上； 所述的门磁传感器主体包括门磁底座，所述的门磁底座的第一侧面设置有第一腔体，所述的第一腔体内设置有门磁感应梁结构体，所述的门磁底座的与所述的第一侧面相对的第二侧面设置有第二腔体，所述的第二腔体内设置有门磁传动梁结构体，且使得门磁传动梁由所述的门磁传感器主体的侧面伸出，以与门体接触； 门磁感应梁结构体上设置有双光纤槽，所述的光纤设置于所述的双光纤槽中，且伸出所述的门磁传感器主体，伸出所述的门磁传感器主体的光纤设置有光纤保护部件。2.根据权利要求1所述的光纤光栅门磁传感器，其特征在于，所述的门磁感应梁结构体包括第一磁钢、第二磁钢以及感应梁集成体，所述的第一磁钢以及所述的第二磁钢通过M2螺钉固定于所述的感应梁集成体上，且所述的第一磁钢与所述的第二磁钢的安装方向相反。3.根据权利要求2所述的光纤光栅门磁传感器，其特征在于，所述的感应梁集成体包括辅助梁以及形变梁，所述的双光纤槽包括第一光纤槽以及第二光纤槽，所述的第一光纤槽设置于所述的辅助梁上，且光纤通过胶固定的方式固定于所述的第一光纤槽中，所述的第二光纤槽设置于所述的形变梁上，且所述的光纤通过胶固定或焊接的方式固定于所述的第二光纤槽中。4.根据权利要求3所述的光纤光栅门磁传感器，其特征在于，所述的感应梁集成体上设置有固定孔，且所述的门磁感应梁结构体通过所述的固定孔固定于所述的门磁底座上。5.根据权利要求2所述的光纤光栅门磁传感器，其特征在于，所述的门磁传动梁结构体包括门磁传动梁、第三磁钢以及扭力弹簧，所述的扭力弹簧的第一端固定于所述的门磁底座上，所述的扭力弹簧的第二端通过M2螺钉与所述的第三磁钢相连接，所述的第三磁钢固定于所述的门磁传动梁上，且所述的第三磁钢的安装方向与所述的第一磁钢的安装方向相同。6.根据权利要求1所述的光纤光栅门磁传感器，其特征在于，所述的光纤保护部件包括保护尾套、堵头、铠装空管以及光纤松套管，所述的堵头设置于所述的光纤伸出所述的门磁传感器主体的位置处，且所述的保护尾套套设于所述的光纤上，并与所述的光纤松套管相连接，所述的铠装空管套设于所述的光纤松套管上，并与所述的堵头相连接。7.根据权利要求1所述的光纤光栅门磁传感器，其特征在于，所述的第一腔体为密封防水结构，所述的第二腔体为非密封防水结构。8.根据权利要求1所述的光纤光栅门磁传感器，其特征在于，所述的门磁底座的材料为锌合金、铝合金、弹性钢材、铟钢或金属;所述的传动梁的材料为不锈钢或金属。
【文档编号】G08B13/08GK205508027SQ201620175651
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年3月8日
【发明人】廖永榴, 孙春辉, 夏健
【申请人】上海拜安实业有限公司