[发明专利]一种非接触式光纤光栅位移传感器及其制备

权利要求书

1.一种非接触式光纤光栅位移传感器，包括磁性光纤光栅传感器测量探头（1）、永磁体圆形阵列（2）、角线位移转换装置（3）、光电编码扫描器探头，其特征在于，将磁性光纤光栅测量探头（1）以及光电编码扫描器探头安装在永磁体圆形阵列的铝圆盘转动的起始位置，并加以固定；角线位移转换装置（3）包括位移标杆、位移弹簧，位移标杆中部滑动环固定在传感器壳体上，位移弹簧一端固定在该滑动环上，弹簧另一端固定在位移标杆的末端，位移标杆末端带有光纤线缆。

2.根据权利要求1所述非接触式光纤光栅位移传感器，其特征在于，磁性光纤光栅传感器测量探头为浮动式磁性光纤光栅传感器测量探头。

3.根据权利要求1所述非接触式光纤光栅位移传感器，其特征在于，永磁体圆形阵列（2），包括铝圆盘、8个圆柱形永磁体、发条弹簧，铝圆盘边缘均匀分成8份，在每份铝圆盘边缘处按照向上一侧N-S-N-S的方式依次固定圆柱形永磁体；在永磁体阵列位置内部，以45°为单位，依次装贴三位光电标志条码，条码编码即为三位二进制形式，覆盖从000到111共组成8个不同的数字域；铝圆盘底部安装发条弹簧。

4.根据权利要求1所述非接触式光纤光栅位移传感器，其特征在于，圆柱形永磁体为扁平圆柱体，直径为2mm，厚度为2mm，永磁体由第二代稀土元素制成。

5.根据权利要求1所述非接触式光纤光栅位移传感器，其特征在于，位移弹簧长度为150mm，压缩后长度小于等于30mm。

6.一种非接触式光纤光栅位移传感器的制备，其特征在于，包括如下步骤，

1）位移传感器封装，在圆柱形永磁体N极中心粘接有竖直的位移弹簧，再将光纤光栅切断；光纤光栅一端固定在弹簧与圆形永磁体N极中心，光纤光栅另一端穿过带有小孔的杯型塑料容器与解调仪连接进行中心波长监控；光纤光栅上涂覆选用准分子刻写的丙烯酸酯涂覆层，测量探头部分选用常温中心波长1560nm光纤光栅组装，两支同样方法制备的测量探头并联；在位移标杆上通过强力胶固定数显卡尺；拉动光纤光栅，在位移弹簧受到挤压的情况，监控中心波长幅度达到1.5nm，对此状态下位移传感器进行固定，在杯型塑料容器的小孔处点胶固定光纤，整个过程中采用DP420光纤胶；

2）位移传感器标定，测量探头与一支光纤光栅温度传感器串联，采集每个状态下温度对中心波长影响的偏移量，取得精确的位移值与测量探头光纤光栅中心波长的关系。