[发明专利]一种可辨方向的自温补光纤光栅测斜传感器

说明书

本发明公开了一种可辨方向的自温补光纤光栅测斜传感器，属于光纤传感技术领域，其包括应变传递支撑基座和等强度悬臂梁，等强度悬臂梁的固定端设置在应变传递支撑基座，在等强度悬臂梁的自由端均设有永磁体；在等强度悬臂梁表面设置敏感元件光纤光栅；在等强度悬臂梁的正下方设置半球型外壳，在半球型外壳中设置金属圆珠。本发明不仅仅可以实现具有自温度补偿功能的倾斜角度测量，且可以实现倾斜方向的辨识。

技术领域

本发明属于光纤传感技术领域，具体涉及一种可辨方向的自温补光纤光栅测斜传感器。

背景技术

传统的机械倾斜计采用重力摆带动机械臂指针转动，测量精度较低，需要到器件安装所在位置进行数据读取，人工误差出现机率较高。

现有技术中，基于Bragg光栅的全光纤实时测量倾斜仪(CN103591937A)，公开了一种光栅测斜仪，但其尚不能实现倾斜方向的测量。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于提供一种可辨方向的自温补光纤光栅测斜传感器，不仅尺寸小，重量轻，而且抗电磁干扰，复用性好。

技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种可辨方向的自温补光纤光栅测斜传感器，包括应变传递支撑基座和等强度悬臂梁，等强度悬臂梁的固定端设置在应变传递支撑基座，在所述的等强度悬臂梁的自由端均设有永磁体；在所述的等强度悬臂梁表面设置敏感元件光纤光栅；在所述的等强度悬臂梁的正下方设置半球型外壳，在所述的半球型外壳中设置金属圆珠。

所述的等强度悬臂梁包括第一等强度悬臂梁、第二等强度悬臂梁和第三等强度悬臂梁，所述的敏感元件光纤光栅包括第一敏感元件光纤光栅、第二敏感元件光纤光栅、第三敏感元件光纤光栅；所述的敏感元件光纤光栅包括第一敏感元件光纤光栅、第二敏感元件光纤光栅、第三敏感元件光纤光栅分别置于第一等强度悬臂梁、第二等强度悬臂梁、第三等强度悬臂梁表面。

所述的第一敏感元件光纤光栅、第二敏感元件光纤光栅、第三敏感元件光纤光栅尾纤经过光纤尾纤引出孔引出，所述的光纤尾纤引出孔设置在传感器保护外壳上。

所述的半球型外壳通过两端的外壳固定件固定在传感器保护外壳上。

所述的应变传递支撑基座通过应变传递固定件与传感器保护外壳连接。

所述的应变传递支撑基座为正三棱柱，且其底部具有倾斜内切面。

所述的应变传递固定件为长方体状且具有配合传感器保护外壳固定的内螺纹孔。

所述的半球型外壳材质是具有支撑强度的非金属材料。

有益效果：与现有技术相比，本发明通过在等强度悬臂梁的自由端均设有永磁体；在等强度悬臂梁表面设置敏感元件光纤光栅；在等强度悬臂梁的正下方设置半球型外壳，在半球型外壳中设置金属圆珠，不仅仅可以实现具有自温度补偿功能的倾斜角度测量，且可以实现倾斜方向的辨识。

附图说明

图1为可辨方向的自温补光纤光栅测斜传感器的三维视图；

图2为应变传递支撑元件俯视图；

图3为应变传递支撑元件侧视图；

图4为应变传递元件的主视图；

图5为倾斜感知元件俯视图；

图6为倾斜感知元件侧视图

图7为可辨方向的自温补光纤光栅测斜传感器检测原理初始状态示意图；

图8为可辨方向的自温补光纤光栅测斜传感器象限分布示意图。

具体实施方式