[发明专利]光纤电流传感器低双折射光纤缠绕固定装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种低双折射光纤缠绕固定技术，适用于全光纤Sagnac光学干涉仪模式的光纤电流传感器领域。 

背景技术

用光学方法测量电流的研究，已经有超过30年的研究历史。主要类型有：(1)块状玻璃型：包括集磁环式和闭合式；(2)光电混合型：包括有源型和无源型；(3)全光纤型。其中最具发展前景的是全光纤Sagnac光学干涉仪模式，其原理和构造主要取自著名的军民用航空航天导航用光纤陀螺仪(IFOG)，具有高可靠性、长寿命、低成本和结构精炼、工艺比较简易的优点。全光纤Sagnac光学干涉仪模式电流传感器测量电流的原理是：依据法拉第磁光效应，应用低双折射光纤(传感光纤)测量被测电流所生成磁场导致的全光纤光学干涉仪中两光束间的相位差。 

现有全光纤Sagnac光学干涉仪模式的电流传感器传感光纤的固定，多采用整体浇灌方式固定、封装，该方式成本高，且一次成型后无法拆卸和维修，致使后期不能对光纤进行维护，出现问题时只能整体更换，造成极大浪费。 

发明内容

基于Sagnac光学干涉仪模式的光纤电流传感器包括现场光纤传感头部分与控制室电子、光设备部分，采用低双折射光纤作为现场传感头的传感光纤，该低双折射光纤缠绕成稳定的环形螺旋，在工作期间对外应力敏感。针对上述现有全光纤Sagnac光学干涉仪模式的电流传感器传感光纤整体浇灌的固定方式，本发明的目的是发明一种结构简单的低双折射光纤缠绕固定装置，使其具有结构简单、性能可靠、安装简便、成本低、可拆卸、可维护等特点。 

该发明具体采用以下技术方案： 

一种用于光纤电流传感器低双折射光纤的缠绕固定装置，所述装置包括外壳2、光纤支架5、两个支架3、端盖6；其特征为： 

所述外壳2包括一中空的内圆环壳体和一中空的外圆环壳体，所述内圆环壳体置于所述外圆环壳体内，左侧通过薄壁相连组成了该装置的外壳2； 

所述光纤支架5为圆环形，沿支架表面设有螺旋状沟槽10，沟槽10截面略大于低双折射光纤4截面；

所述支架3为以圆形骨架支撑的翅片阵列结构，用以固定所述光纤支架5； 

所述端盖6为圆环形薄板，端盖6的内径与所述外壳2的内圆环壳体相匹配，端盖6的外径与所述外壳2的外圆环壳体相匹配，用以密封所述外壳2； 

所述低双折射光纤4缠绕固定在所述沟槽10内，并通过两个支架3从所述光纤支架5的两侧合扣固定光纤支架5，将光纤支架5装入所述外壳2的内圆环壳体和外圆环壳体之间，在所述外壳2的右侧通过端盖6密封外壳2，形成一个具有中空内孔的光纤电流传感器低双折射光纤的缠绕固定装置，所述内孔用于容纳待测量的载流体1。 

本发明充分考虑了电流传感光纤的固定要求，摒弃了现有整体浇灌封装的缺陷，采用光纤固定与封装分开的方式，具有性能可靠、安装简便、成本低、可拆卸、可维护等特点。 

附图说明

图1是基于Sagnac光学干涉仪模式的光纤电流传感器的示意图； 

图2是低双折射光纤缠绕固定装置的分解示意图； 

图3是低双折射光纤缠绕固定装置的剖面图； 

图4是低双折射光纤缠绕固定装置的详细视图； 

图5是支架3的示意图； 

图6是光纤支架5的示意图。 

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的技术方案作进一步说明。 

图1显示了基于Sagnac光学干涉仪模式的光纤电流传感器的基本构成，包括现场光纤传感头部分与控制室电子、光设备两部分，采用低双折射光纤作为现场传感头的传感光纤，该低双折射光纤缠绕成稳定的环形螺旋，在工作期间对外应力敏感，依据法拉第磁光效应，应用低双折射光纤(传感光纤)测量被测电流所生成磁场导致的全光纤光学干涉仪中两光束间的相位差来测量电流。本发明仅涉及现场光纤传感头部分中低双折射光纤的缠绕固定装置。 

本发明公开的低双折射光纤缠绕固定装置包括外壳2、光纤支架5、两个支架3、端盖6；所述外壳2包括一中空的内圆环壳体和一中空的外圆环壳体，所述内圆环壳体置于所述外圆环壳体内左侧通过薄壁相连组成了该装置的外壳2。光纤支架5为圆环形，沿支架表面设有螺旋状沟槽10，沟槽10截面略大于低双折射光纤4截面。支架3为以圆形骨架支撑的翅片阵列结构，用以固定所述光纤支架5。端盖6也为中空的圆环形，端盖6的内径与所述外壳2的内圆环壳体相匹配，端盖6的外径与所述外壳2的外圆环壳体相匹配，用以密封所述外壳2。