[实用新型]一种高灵敏度大量程的光纤光栅倾斜传感器

说明书

技术领域

本实用新型属于光纤光栅传感器技术及倾斜测量领域，尤其是一种高灵敏度大量程的光纤光栅倾斜传感器 。

背景技术                                           

目前，世界主要厂家生产的结构倾斜传感器多基于液体摆动式、振弦式、力平衡式三种原理制作，但是普遍存在测量范围与精度的局限，且不适于远程传输监测。因此，新型的光纤光栅倾斜传感器被提出，并得到探索和研究。而现有的光纤光栅倾斜传感器，主要采用直接黏贴与摆锤摆杆的方式进行测量，但在实际应用时，却存在可测量范围小、灵敏度低、产品体积大、盒内光纤不易盘纤、量程与灵敏度不能根据实际需求进行调整等问题；因此应该对现有技术进行改进。

发明内容

针对上述问题，本实用新型旨在提供一种结构简单且灵敏度与量程均可调的高灵敏度大量程的FBG倾斜传感器。

为实现该技术目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种高灵敏度大量程的光纤光栅倾斜传感器 ，包括盒体、盒盖、摆锤、悬臂梁、光纤光栅和连接杆，所述摆锤由摆杆和质量块组成，所述光纤光栅由光纤和光栅组成，所述盒体与盒盖之间通过螺钉连接形成一个密封空间，所述摆锤悬挂在盒体内的上侧壁，所述悬臂梁通过紧固螺钉与压块固定在盒底的固定座上，所述摆锤与悬臂梁的自由端通过连接杆进行连接，所述连接杆的位置根据量程需求进行调整，所述悬臂梁随摆杆的偏转出现相应的受力弯曲，且悬臂梁的长度根据量程的需求进行调整，所述光栅通过专用胶黏贴在悬臂梁中央，且光栅的黏贴位置根据灵敏度的需求进行调整，所述盒体外侧对称设有两个橡胶套管。

    作为本实用新型进一步的方案：所述盒体与盒盖形成的空间内部设有润滑油阻尼液。 

作为本实用新型进一步的方案：所述质量块两侧设有限位块，保证光栅不被拉断。 

作为本实用新型进一步的方案：所述质量块底部设有一个定位螺钉，且定位螺钉的中心位置与摆锤垂直状态时的中轴线共线，定位螺钉直接拧入质量块底部螺孔后，保证移动和运输过程器件的安全性。

作为本实用新型进一步的方案：所述连接杆与悬臂梁和摆锤的连接方式均为硬性连接。

作为本实用新型进一步的方案：所述连接杆的位置决定量程的大小，所述光栅的位置决定灵敏度的大小，且二者不存在矛盾性影响。 

作为本实用新型进一步的方案：所述悬臂梁采用黄铜材质，所述连接杆与摆杆采用膨胀系数比黄铜材质膨胀系数小且硬度高的金属材质。

作为本实用新型进一步的方案：所述盒体内全部的螺钉固定部位均使用硅胶密封。 

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：采用光纤光栅传感技术及悬臂梁结构，通过调整连接杆与摆锤摆杆的连接位置，可调整传感器的测量范围，可实现较大范围的倾角测量；通过调整连接杆与悬臂梁的连接位置，可调整传感器的灵敏度，且灵敏度高；采用的光纤光栅传感技术，具有抗电磁干扰、分布式测量的特点；测量精度高；产品结构简单，且光纤光栅位于盒体内一侧，利于盒内光纤的盘纤及保护，能够降低损耗，易于实现应用。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型延展设计方案一的整体结构示意图；

图3为本实用新型延展设计方案二的整体结构示意图；

    图中：1-盒体、2-摆杆、3-质量块、4-限位块、5-定位螺钉、6-固定座、7-橡胶套管、8-压块、9-紧固螺钉、10-悬臂梁、11-光纤、12-连接杆、13-控制杆、14-滑轮、15-轴线、16-扣环、17-光栅。

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。

实施例一