本發(fā)明屬于光纖傳感領域，具體涉及一種用于光纖f-p傳感器制作的光纖對中和腔長控制裝置及方法。

背景技術：

光纖傳感器與傳統(tǒng)傳感器相比有很多優(yōu)良特性：體積小、靈敏度高、重量輕、電絕緣性好、耗電少、抗電磁干擾、防爆、耐腐蝕。因此被廣泛應用于航空航天、材料、化工、能源、冶金和建材等領域。而光纖f-p傳感器由于分辨率和測量精度高、結構簡單靈巧、長期工作穩(wěn)定性好，更受到研究人員越來越多的關注。

目前光纖f-p傳感器常用兩段光纖和陶瓷管形成f-p腔的結構，其制作或采用純手工操作或借助微位移平臺。純手工操作的方式雖然操作簡單方便，但無法保證光纖對中也無法控制f-p腔長，并不適合制作性能較好的f-p傳感器；借助微位移平臺的方式雖然能控制f-p腔腔長，但平臺價格昂貴而且難保證光纖對中。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于解決光纖f-p傳感器制作過程中光纖難對中和腔長難控制的問題，提供了一種用于光纖f-p傳感器制作的光纖對中和腔長控制裝置及方法，在保證對中性和腔長的前提下，降低了對操作人員操作水平的要求。

為了達到上述目的，發(fā)明了一種用于光纖f-p傳感器制作的光纖對中和腔長控制裝置，包括支撐板，支撐板上設置有滑道，滑道上放置有兩個光纖夾具和一個陶瓷管夾具，陶瓷管夾具設置在兩個光纖夾具中間，兩個光纖夾具均通過與其對應的測微尺控制在滑道上滑動，支撐板上設置有光柵尺，光柵尺上設置有光柵尺讀數(shù)頭。

所述光纖夾具和陶瓷管夾具均包括在滑道上滑動的支撐塊和支撐塊上設置的壓塊，支撐塊和壓塊相接觸的平面上均開設有v型槽。

所述支撐塊與壓塊通過合頁連接，支撐塊上開設有凹槽，凹槽的頂部和底部均設置有磁鐵。

所述壓塊與支撐塊的v型槽相向設置，共同組成橫截面呈菱形的通孔。

所述陶瓷管夾具和兩個光纖夾具同軸設置。

所述測微尺通過測微尺固定架固定在支撐板上。

一種用于光纖f-p傳感器制作的光纖對中和腔長控制裝置的工作方法，包括以下步驟：

步驟一，先用光柵尺測量陶瓷管長度l，再使光纖夾具向遠離陶瓷管夾具方向移動，方便光纖和陶瓷管的放置；

步驟二，將兩段端面研磨好的光纖固定在兩個光纖夾具中，光纖端面伸出夾具長度為s，用測微尺緩慢移動兩光纖夾具至兩光纖端面剛好貼合，此時用光柵尺測出兩光纖夾具距離l1；

步驟三，移動左邊的光纖夾具遠離陶瓷管夾具，用光柵尺實時測量移動距離，當移動距離為s1時停止，按相同的方法使右邊的光纖夾具移動距離s1，此時兩光纖端面距離為s2＝2s1，且s2大于l1；

步驟四，打開陶瓷管夾具的壓塊，將陶瓷管放置在v型槽中，蓋好壓塊，移動兩個光纖夾具至光纖接近陶瓷管，用光柵尺測量移動距離，觀察陶瓷管是否與光纖對中，若不對中則重新放置陶瓷管；

步驟五，調整好陶瓷管后，再次移動兩個光纖夾具，繼續(xù)用光柵尺測量移動距離，根據移動的距離和s2可得出兩光纖端面的距離s3，當s3接近所設計的腔長時，微移動光纖夾具得到設計的腔長，固定夾具位置；

步驟六，腔長確定后，將陶瓷管與光纖粘接，即完成光纖f-p傳感器的制作。

步驟二中，將光纖固定在光纖夾具的具體方法如下，首先打開光纖夾具的壓塊，將兩段端面研磨好的光纖放置在v型槽中，最后蓋好壓塊。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的裝置通過光纖夾具對光纖進行夾緊，通過陶瓷管夾具對陶瓷管夾緊，通過測微尺調節(jié)兩個光纖夾具的位置，通過光柵尺記錄移動距離，使兩個光纖與陶瓷管對中并連接，完成光纖f-p傳感器的制作。本裝置體積小，便于移動，在大大降低成本的同時又增加了實際應用中的便捷性；在保證對中性和腔長的前提下，降低了對操作人員操作水平的要求。

本發(fā)明的方法首先通過結構設計和精密加工保證光纖對中，然后借助測微尺使光纖夾具在沿滑道方向滑動，利用高精度光柵尺測量夾具移動的準確距離，從而實現(xiàn)f-p腔腔長的精確控制。本發(fā)明相對現(xiàn)有的光纖對中和腔長控制方法而言，對中性好，腔長控制精度高，成本低，操作簡單易行。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的整體結構圖；

圖2為本發(fā)明的夾具結構圖；

其中，1、支撐板；2、滑道；3、光纖夾具；4、陶瓷管夾具；5、測微尺；6、光柵尺；7、光柵尺讀數(shù)頭；8、測微尺固定架；9、磁鐵；10、支撐塊；11、壓塊；12、合頁；14、v型槽。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明做進一步說明。

參見圖1和圖2，一種用于光纖f-p傳感器制作的光纖對中和腔長控制裝置，包括支撐板1，支撐板1上設置有滑道2，滑道2上放置有兩個光纖夾具3和一個陶瓷管夾具4，陶瓷管夾具4和兩個光纖夾具3同軸設置，陶瓷管夾具4設置在兩個光纖夾具3中間，兩個光纖夾具3均通過與其對應的測微尺5控制在滑道2上滑動，支撐板1上設置有光柵尺6，光柵尺6上設置有光柵尺讀數(shù)頭7，測微尺5通過測微尺固定架8固定在支撐板1上。

參見圖2，光纖夾具3和陶瓷管夾具4均包括在滑道2上滑動的支撐塊10和支撐塊10上設置的壓塊11，支撐塊10和壓塊11相接觸的平面上均開設有v型槽14，支撐塊10與壓塊11通過合頁12連接，支撐塊10上開設有凹槽，凹槽的頂部和底部均設置有磁鐵9，壓塊11與支撐塊10的v型槽14相向設置，共同組成橫截面呈菱形的通孔。

一種用于光纖f-p傳感器制作的光纖對中和腔長控制裝置的工作方法，包括以下步驟：

步驟一，先用光柵尺6測量陶瓷管長度l，再使光纖夾具3向遠離陶瓷管夾具4方向移動，方便光纖和陶瓷管的放置；

步驟二，首先打開光纖夾具3的壓塊11，將兩段端面研磨好的光纖放置在v型槽14中，光纖端面伸出夾具長度為s，蓋好壓塊11，用測微尺5緩慢移動兩光纖夾具3至兩光纖端面剛好貼合，此時用光柵尺測出兩光纖夾具距離l1；

步驟三，移動左邊的光纖夾具3遠離陶瓷管夾具4，用光柵尺6實時測量移動距離，當移動距離為s1時停止，按相同的方法使右邊的光纖夾具3移動距離s1，此時兩光纖端面距離為s2＝2s1，且s2大于l1；

步驟四，打開陶瓷管夾具3的壓塊11，將陶瓷管放置在v型槽14中，蓋好壓塊11，移動兩個光纖夾具3至光纖接近陶瓷管，用光柵尺6測量移動距離，觀察陶瓷管是否與光纖對中，若不對中則重新放置陶瓷管；

步驟五，調整好陶瓷管后，再次移動兩個光纖夾具3，繼續(xù)用光柵尺6測量移動距離，根據移動的距離和s2可得出兩光纖端面的距離s3，當s3接近所設計的腔長時，微移動光纖夾具得到設計的腔長，固定夾具位置；

步驟六，腔長確定后，將陶瓷管與光纖粘接，即完成光纖f-p傳感器的制作。

技術特征：

技術總結
本發(fā)明公開了一種用于光纖F?P傳感器制作的光纖對中和腔長控制裝置及方法，通過光纖夾具對光纖進行夾緊，通過陶瓷管夾具對陶瓷管夾緊，通過測微尺調節(jié)兩個光纖夾具的位置，通過光柵尺記錄移動距離，使兩個光纖與陶瓷管對中并粘接，完成光纖F?P傳感器的制作。本裝置體積小，便于移動，在大大降低成本的同時又增加了實際應用中的便捷性；在保證對中性和腔長的前提下，降低了對操作人員操作水平的要求。

技術研發(fā)人員：林啟敬;伍子榮;蔣莊德;趙娜;姚坤;田邊;史鵬
受保護的技術使用者：西安交通大學
技術研發(fā)日：2017.03.31
技術公布日：2017.08.04