一種高靈敏度大量程的光纖光柵傾斜傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于光纖光柵傳感器技術(shù)及傾斜測量領(lǐng)域，尤其是一種高靈敏度大量程的光纖光柵傾斜傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，世界主要廠家生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)傾斜傳感器多基于液體擺動式、振弦式、力平衡式三種原理制作，但是普遍存在測量范圍與精度的局限，且不適于遠(yuǎn)程傳輸監(jiān)測。因此，新型的光纖光柵傾斜傳感器被提出，并得到探索和研究。而現(xiàn)有的光纖光柵傾斜傳感器，主要采用直接黏貼與擺錘擺桿的方式進(jìn)行測量，但在實際應(yīng)用時，卻存在可測量范圍小、靈敏度低、產(chǎn)品體積大、盒內(nèi)光纖不易盤纖、量程與靈敏度不能根據(jù)實際需求進(jìn)行調(diào)整等問題；因此應(yīng)該對現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述問題，本實用新型旨在提供一種結(jié)構(gòu)簡單且靈敏度與量程均可調(diào)的高靈敏度大量程的FBG傾斜傳感器。
[0004]為實現(xiàn)該技術(shù)目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案:
[0005]一種高靈敏度大量程的光纖光柵傾斜傳感器，包括盒體、盒蓋、擺錘、懸臂梁、光纖光柵和連接桿，所述擺錘由擺桿和質(zhì)量塊組成，所述光纖光柵由光纖和光柵組成，所述盒體與盒蓋之間通過螺釘連接形成一個密封空間，所述擺錘懸掛在盒體內(nèi)的上側(cè)壁，所述懸臂梁通過緊固螺釘與壓塊固定在盒底的固定座上，所述擺錘與懸臂梁的自由端通過連接桿進(jìn)行連接，所述連接桿的位置根據(jù)量程需求進(jìn)行調(diào)整，所述懸臂梁隨擺桿的偏轉(zhuǎn)出現(xiàn)相應(yīng)的受力彎曲，且懸臂梁的長度根據(jù)量程的需求進(jìn)行調(diào)整，所述光柵通過專用膠黏貼在懸臂梁中央，且光柵的黏貼位置根據(jù)靈敏度的需求進(jìn)行調(diào)整，所述盒體外側(cè)對稱設(shè)有兩個橡膠套管。
[0006]作為本實用新型進(jìn)一步的方案:所述盒體與盒蓋形成的空間內(nèi)部設(shè)有潤滑油阻尼液。
[0007]作為本實用新型進(jìn)一步的方案:所述質(zhì)量塊兩側(cè)設(shè)有限位塊，保證光柵不被拉斷。
[0008]作為本實用新型進(jìn)一步的方案:所述質(zhì)量塊底部設(shè)有一個定位螺釘，且定位螺釘?shù)闹行奈恢门c擺錘垂直狀態(tài)時的中軸線共線，定位螺釘直接擰入質(zhì)量塊底部螺孔后，保證移動和運(yùn)輸過程器件的安全性。
[0009]作為本實用新型進(jìn)一步的方案:所述連接桿與懸臂梁和擺錘的連接方式均為硬性連接。
[0010]作為本實用新型進(jìn)一步的方案:所述連接桿的位置決定量程的大小，所述光柵的位置決定靈敏度的大小，且二者不存在矛盾性影響。
[0011]作為本實用新型進(jìn)一步的方案:所述懸臂梁采用黃銅材質(zhì)，所述連接桿與擺桿采用膨脹系數(shù)比黃銅材質(zhì)膨脹系數(shù)小且硬度高的金屬材質(zhì)。
[0012]作為本實用新型進(jìn)一步的方案:所述盒體內(nèi)全部的螺釘固定部位均使用硅膠密封。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:采用光纖光柵傳感技術(shù)及懸臂梁結(jié)構(gòu)，通過調(diào)整連接桿與擺錘擺桿的連接位置，可調(diào)整傳感器的測量范圍，可實現(xiàn)較大范圍的傾角測量；通過調(diào)整連接桿與懸臂梁的連接位置，可調(diào)整傳感器的靈敏度，且靈敏度高；采用的光纖光柵傳感技術(shù)，具有抗電磁干擾、分布式測量的特點；測量精度高；產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡單，且光纖光柵位于盒體內(nèi)一側(cè)，利于盒內(nèi)光纖的盤纖及保護(hù)，能夠降低損耗，易于實現(xiàn)應(yīng)用。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為本實用新型延展設(shè)計方案一的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3為本實用新型延展設(shè)計方案二的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖中:1_盒體、2-擺桿、3-質(zhì)量塊、4-限位塊、5-定位螺釘、6-固定座、7_橡膠套管、8-壓塊、9-緊固螺釘、I O-懸臂梁、11 -光纖、12-連接桿、13-控制桿、14-滑輪、15-軸線、16-扣環(huán)、17-光柵。
【具體實施方式】
[0018]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。
[0019]實施例一
[0020]請參閱圖1，本實用新型實施例中，一種高靈敏度大量程的光纖光柵傾斜傳感器，包括盒體1、盒蓋、擺錘、懸臂梁10、光纖光柵和連接桿12，所述擺錘由擺桿2和質(zhì)量塊3組成，所述光纖光柵由光纖11和光柵17組成，所述盒體I與盒蓋之間通過螺釘連接形成一個密封空間，且盒體I與盒蓋形成的空間內(nèi)部設(shè)有潤滑油阻尼液，所述擺錘懸掛在盒體I內(nèi)的上側(cè)壁，所述質(zhì)量塊3兩側(cè)設(shè)有限位塊4，所述質(zhì)量塊3底部設(shè)有一個定位螺釘5，且定位螺釘5的中心位置與擺錘垂直狀態(tài)時的中軸線共線，所述懸臂梁10通過緊固螺釘9與壓塊8固定在盒底的固定座6上，所述擺錘與懸臂梁10的自由端通過連接桿12進(jìn)行連接，且連接桿12與懸臂梁10和擺錘的連接方式均為硬性連接，所述連接桿12的位置根據(jù)量程需求進(jìn)行調(diào)整，所述懸臂梁10隨擺桿2的偏轉(zhuǎn)出現(xiàn)相應(yīng)的受力彎曲，且懸臂梁10的長度根據(jù)量程的需求進(jìn)行調(diào)整，所述光柵17通過專用膠黏貼在懸臂梁10中央，且光柵17的黏貼位置根據(jù)靈敏度的需求進(jìn)行調(diào)整，所述盒體I外側(cè)對稱設(shè)有兩個橡膠套管7，所述光纖11將分別從橡膠套管7中穿出，并與外界光纜連接實現(xiàn)信號輸送。
[0021]實施例二
[0022]請參閱圖2，本實用新型實施例中，與實施例一的區(qū)別在于:該方案利用控制桿13將擺錘的擺桿2與懸臂梁10的自由端連接，該連接為活動連接，其中，控制桿13的端頭為滾圓形，懸臂梁伸入控制桿13內(nèi)部一定長度，當(dāng)擺錘出現(xiàn)偏轉(zhuǎn)時，懸臂梁10受到控制桿13作用力影響隨之發(fā)生彎曲，導(dǎo)致黏貼在懸臂梁10上的光柵17中心波長出現(xiàn)變化。
[0023]實施例三
[0024]請參閱圖3，本實用新型實施例中，與實施例一的區(qū)別在于:該方案利用滑輪14和軸線15，將擺錘的擺桿2與懸臂梁10的自由端連接，當(dāng)擺錘隨外界傾斜出現(xiàn)偏轉(zhuǎn)時，連接懸臂梁10和擺桿2的軸線15隨擺錘的偏轉(zhuǎn)受到一定拉力，軸線15的拉力同時又作用于懸臂梁10的自由端，使懸臂梁10也隨之發(fā)生彎曲，導(dǎo)致黏貼在懸臂梁10上的光柵17中心波長出現(xiàn)變化。
[0025]對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本實用新型不限于上述示范性實施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本實用新型的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本實用新型。因此，無論從哪一點來看，均應(yīng)將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本實用新型的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本實用新型內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。
[0026]此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個整體，各實施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實施方式。
【主權(quán)項】
1.一種高靈敏度大量程的光纖光柵傾斜傳感器，包括盒體、盒蓋、擺錘、懸臂梁和連接桿，其特征在于，所述擺錘由擺桿和質(zhì)量塊組成，所述光纖光柵由光纖和光柵組成，所述盒體與盒蓋之間通過螺釘連接形成一個密封空間，所述擺錘懸掛在盒體內(nèi)的上側(cè)壁，所述懸臂梁通過緊固螺釘與壓塊固定在盒底的固定座上，所述擺錘與懸臂梁的自由端通過連接桿進(jìn)行連接，所述光柵通過專用膠黏貼在懸臂梁中央，所述盒體外側(cè)對稱設(shè)有兩個橡膠套管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高靈敏度大量程的光纖光柵傾斜傳感器，其特征在于，所述盒體與盒蓋形成的空間內(nèi)部設(shè)有潤滑油阻尼液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高靈敏度大量程的光纖光柵傾斜傳感器，其特征在于，所述質(zhì)量塊兩側(cè)設(shè)有限位塊，保證光柵不被拉斷。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高靈敏度大量程的光纖光柵傾斜傳感器，其特征在于，所述質(zhì)量塊底部設(shè)有一個定位螺釘，且定位螺釘?shù)闹行奈恢门c擺錘垂直狀態(tài)時的中軸線共線，定位螺釘直接擰入質(zhì)量塊底部螺孔后，保證移動和運(yùn)輸過程器件的安全性。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高靈敏度大量程的光纖光柵傾斜傳感器，其特征在于，所述懸臂梁采用黃銅材質(zhì)，所述連接桿與擺桿采用膨脹系數(shù)比黃銅材質(zhì)膨脹系數(shù)小且硬度高的金屬材質(zhì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高靈敏度大量程的光纖光柵傾斜傳感器，其特征在于，所述盒體內(nèi)全部的螺釘固定部位均使用硅膠密封。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高靈敏度大量程的光纖光柵傾斜傳感器，其特征在于，所述連接桿與懸臂梁和擺錘的連接方式均為硬性連接，所述控制桿與懸臂梁的連接方式為活動連接。
【專利摘要】本實用新型涉及光纖光柵傳感器技術(shù)及傾斜測量領(lǐng)域，具體公開了一種高靈敏度大量程的光纖光柵傾斜傳感器，包括盒體、盒蓋、擺錘、懸臂梁和連接桿，所述擺錘由擺桿和質(zhì)量塊組成，所述光纖光柵由光纖和光柵組成，所述盒體與盒蓋之間通過螺釘連接形成一個密封空間，所述擺錘懸掛在盒體內(nèi)的上側(cè)壁，所述懸臂梁通過緊固螺釘與壓塊固定在盒底的固定座上，所述擺錘與懸臂梁的自由端通過連接桿進(jìn)行連接，所述光柵通過專用膠黏貼在懸臂梁中央，所述盒體外側(cè)對稱設(shè)有兩個橡膠套管。本實用新型可實現(xiàn)較大范圍的傾角測量，可調(diào)整傳感器的靈敏度且靈敏度高，測量精度高，損耗低，易于實現(xiàn)應(yīng)用。
【IPC分類】G01C9-00, G01B11-26
【公開號】CN204346385
【申請?zhí)枴緾N201420670440
【發(fā)明人】楊亦飛, 羅程
【申請人】上海光柵信息技術(shù)有限公司
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2014年11月12日