[发明专利]光纤低频振动传感器

说明书

光纤低频振动传感器主要包括入射光纤、出射光纤、光纤环、立杆、滑动摆锤、光纤连接杆、减震片、光纤底托、阻尼翼和侧翼，立杆、限位块、减震片、光纤底托和光纤支架构成固定组件，出射光纤、光纤环、滑动摆锤和光纤连接杆构成活动组件，入射光纤、出射光纤、光纤连接头光纤耦合器构成传输机构，阻尼翼和侧翼构成阻尼机构，传感器结构简单、灵敏度高、抗干扰强、传输距离远、低频响应好，动态范围大，传感器不受环境温度、湿度、清洁度影响，不会因潮气、灰尘、发霉等侵蚀影响传感器的正常使用，能很好适应某些特殊场合如高空烟囱摇晃、桥梁低频振动、山体滑坡前兆监测、地震前兆次声波等复杂环境条件下的长时间长寿命低频振动监测。

技术领域

本发明涉及一种振动传感器，尤其涉及一种光纤振动传感器，属于光纤传感技术领域。

背景技术

光纤振动传感器由于其传输距离远，不受电磁环境干扰，已被广泛应用，其调制形式主要有强度调制型、光纤光栅型和干涉型，目前在光纤振动传感器方面已有较多专利技术，这些光纤传感器各有其优点，有的灵敏度很高，有的频率响应很好，有的技术含量很高，能很好适应常见振动的信号转换，这些光纤传感器的共同点是：(1)入射光纤到出射光纤之间大多有断裂，光信号不能连续传输，容易受环境温度、湿度和清洁度影响；(2)使用寿命有限，当光纤端面或光栅缝隙受到潮气、灰尘和发霉等侵蚀时，传感器的灵敏度和准确性会受到严重影响，有的甚至会失灵；(3)许多传感器没有阻尼装置，摆锤的自由振动容易干扰测量信号，所以，许多光纤振动传感器不能很好适应某些特殊场合如高空烟囱摇晃、桥梁低频振动、山体滑坡前兆监测、地震前兆次声波等复杂环境条件下的长时间长寿命监测。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、能够在复杂环境条件下的长时间使用的光纤低频振动传感器。

本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的：光纤低频振动传感器包括入射光纤1、出射光纤2、光纤环3、立杆4、滑动摆锤5、第一光纤连接杆6、第二光纤连接杆7、限位块8、减震片9、光纤底托10、光纤支架11、光纤连接头12、光纤耦合器13、入射光纤引出线14、传感器外壳15、侧耳16、螺丝孔17、阻尼翼18、侧翼19和出射光纤引出线20，立杆4、限位块8、减震片9、光纤底托10和光纤支架11构成固定组件，出射光纤2、光纤环3、滑动摆锤5、第一光纤连接杆6和第二光纤连接杆7构成活动组件，入射光纤1、出射光纤2、光纤连接头12、光纤耦合器13、入射光纤引出线14和出射光纤引出线20构成传输机构，阻尼翼18和侧翼19构成阻尼机构；

传感器外壳15内设有入射光纤1、出射光纤2、光纤环3、立杆4、滑动摆锤5、第一光纤连接杆6、第二光纤连接杆7、限位块8、减震片9、光纤底托10、光纤支架11、阻尼翼18和侧翼19，第一光纤连接杆6的中心设有一个滑动摆锤5，滑动摆锤5的中心设置一个圆孔，第一光纤连接杆6的两侧设有阻尼翼18，每个阻尼翼18的两侧设置一个侧翼19，侧翼19与阻尼翼18构成一个扁H型，光纤底托10上设有入射光纤1和光纤环3，光纤环3由五个椭圆环组成，光纤底托10的中心设有一根立杆4，立杆4上设置一个限位块8、两个减震片9，两个减震片9分别位于滑动摆锤5的上下两侧，上方的减震片9固定在传感器外壳15上，下方的减震片9固定在限位块8的上方，立杆4穿过滑动摆锤5的中心圆孔，滑动摆锤5能够在立杆4上沿立杆4的轴线方向上下振动，第一光纤连接杆6的侧面设有五个小孔，光纤环3顶部的五根光纤分别穿过所述的小孔，光纤环3顶部的五根光纤通过第一光纤连接杆6互连，光纤环3左右两边的腰部分别设置一根第二光纤连接杆7，左边的第二光纤连接杆7上设置五个小孔，右边的第二光纤连接杆7上设置四个小孔，光纤环3腰部的光纤分别穿过所述的小孔，光纤环3腰部的光纤通过第二光纤连接杆7互连，第一光纤连接杆6上引出的出射光纤2不穿过右边的第二光纤连接杆7，出射光纤2经过光纤支架11后连接到光纤连接头12；