[实用新型]一种改进型光纤光栅位移传感器

说明书

本实用新型提供的一种改进型光纤光栅位移传感器，包括壳体、导向腔、输入光纤、输出光纤、连接光纤、两光纤光栅、悬臂梁、若干拉杆、固定块、活动块和压块。壳体内固定设置有导向腔，导向腔内设置有水平的悬臂梁，悬臂梁底部固定设置有两光纤光栅、输入光纤、输出光纤和连接光纤。悬臂梁上开设有若干通孔，各通孔内均设置有拉杆，拉杆沿铅垂方向竖直向下延伸，拉杆的末端贯穿固定块且向壳体底部延伸。本实用新型在受到外部位移量作用下，多个拉杆将位移传递给悬臂梁，悬臂梁会产生挠度，并被悬臂梁底部的两个光纤光栅检测到，导向腔及壳体能使传感器内部环境封闭且稳定，两个光纤光栅均位于同一导向腔内，不易受到外部干扰。

技术领域

本实用新型涉及传感检测领域，尤其涉及一种改进型光纤光栅位移传感器。

背景技术

光纤光栅是用紫外曝光等方法在光纤上写制光栅的一种光子器件，其对外界的压力、应变、温度等因素非常敏感，由于其波长解调不受光强影响，光纤光栅抗腐蚀、不受辐射和电磁干扰影响，使用寿命长，灵敏度高，已在工程测量中得到了普遍的使用。

现有的光纤光栅位移传感器普遍采用弹簧作为形变部件拉动光纤光栅，弹簧长期承受形变，使用寿命有限，存在失效的可能，影响长期位移监测的连贯性。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种采用间接传递位移量、防护效果好、内部环境稳定、使用寿命长的改进型光纤光栅位移传感器。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种改进型光纤光栅位移传感器，包括壳体(1)、导向腔(2)、输入光纤(31)、输出光纤(32)、连接光纤(33)、两光纤光栅(4)和悬臂梁(5)，所述壳体(1)内固定设置有导向腔(2)，导向腔(2)内设置有水平的悬臂梁(5)，悬臂梁(5)底部固定设置有两光纤光栅(4)，两光纤光栅(4)的一端分别与输入光纤(31)和输出光纤(32)的一端连接，光纤光栅(4)的另一端分别与连接光纤(33)的两端连接；输入光纤(31)和输出光纤(32)的另一端均穿过导向腔(2)并向壳体外部延伸；所述悬臂梁(5)上开设有若干通孔(51)，各通孔(51)内均设置有拉杆(6)，拉杆(6)沿铅垂方向竖直向下延伸，导向腔(2)的底部设置有固定块(7)，固定块(7)与导向腔(2)底部固定连接，拉杆(6)的末端贯穿固定块(7)且向壳体(1)底部延伸，拉杆(6)与固定块(7)滑动连接，拉杆(6)的底部均与活动块(8)固定连接。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述导向腔(2)由对称设置的两封装壳(21)合围而成，封装壳(21)上开设有环形凹槽(22)，环形凹槽(22)底部的封装壳(21)侧壁上还设置有光纤放置孔(23)，环形凹槽(22)的高度与悬臂梁(5)的厚度相同。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述两光纤光栅(4)相对于悬臂梁(5) 的水平中心轴对称设置，两光纤光栅(4)的顶面均与悬臂梁(5)的底面固定连接。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述悬臂梁(5)上的通孔(51)的直径大于拉杆(6)的直径。

进一步优选的，所述拉杆(6)上固设有若干压块(9)，压块(9)的侧面与通孔(51)的端部固定连接。

更进一步优选的，所述压块(9)的竖直横截面为梯形。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述悬臂梁(5)的水平横截面为梯形。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述若干通孔(51)在悬臂梁(5)上呈正三角形分布。

本实用新型提供的一种改进型光纤光栅位移传感器，相对于现有技术，具有以下有益效果：

(1)外部位移量会带动拉杆运动，拉杆将位移传递给悬臂梁，悬臂梁在位移量的作用下产生挠度，悬臂梁的细微变化会被悬臂梁底部的两个光纤光栅检测到，光纤光栅的反射中心波长会发生漂移，经光纤与外部解调器连接后即可得到被测的位移量；