[发明专利]可调节灵敏度的三轴型光纤光栅应变测量传感器

说明书

本发明公开了一种可调节灵敏度的三轴型光纤光栅应变测量传感器，述应变测量传感器包括圆形环状的传感器基底、沿所述传感器基底内周向内延伸形成的安装臂以及安装在所述安装臂上的应变传感光纤光栅，所述安装臂上开设有用于容纳所述应变传感光纤光栅的光纤安装槽，所述光纤安装槽上设置有用于固定所述应变传感光纤光栅的光纤固定点和光纤固定卡扣，所述传感器基底上开设有用于将所述应变测量传感器固定于被测件上的安装孔。本发明的可调节灵敏度的三轴型光纤光栅应变测量传感器，能够实现调节应变测量传感器的应变测量灵敏度，且采用按照不同方向布置的3根应变传感光纤光栅，可同时实现对测点处三个方向的应变测量，提高了传感器的测量准确度。

技术领域

本发明属于传感器设计和应变测量技术领域，具体涉及一种可调节灵敏度的三轴型光纤光栅应变测量传感器。

背景技术

光纤光栅是光纤纤芯内特定位置介质折射率成周期变化的一种光纤无源器件。通过测量光栅中心波长的变化，可以实现对温度、应变、压力等多参数的测量。

目前，光纤光栅应变测量传感器可以实现对被测件测点处单一方向的应变测量。当需要确定测点的主应力方向时，需要按照一定角度布置至少3个光纤光栅应变测量传感器，不仅安装费时费力，而且无法保证传感器的安装准确度。

发明内容

有鉴于此，为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种可调节灵敏度的三轴型光纤光栅应变测量传感器，其能够实现对测点处三个方向的应变测量，并可以调节其测量的灵敏度。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种可调节灵敏度的三轴型光纤光栅应变测量传感器，所述应变测量传感器包括圆形环状的传感器基底、沿所述传感器基底内周向内延伸形成的安装臂以及安装在所述安装臂上的应变传感光纤光栅，所述安装臂上开设有用于容纳所述应变传感光纤光栅的光纤安装槽，所述光纤安装槽上设置有用于固定所述应变传感光纤光栅的光纤固定点和与光纤固定点匹配的光纤固定卡扣，所述传感器基底上开设有用于将所述应变测量传感器固定于被测件上的安装孔。安装臂和光纤安装槽均沿应变传感光纤光栅轴向方向延伸，通过调整应变传感光纤光栅固定在安装臂上的固定位置，从而实现调节应变测量传感器的应变测量灵敏度，简单方便快捷且不会影响到测量的准确性。且光纤安装槽为开放式的槽体，方便安装和固定应变传感光纤光栅。

优选地，所述安装臂沿所述传感器基底的直径方向布置，所述安装臂的一端固定在所述传感器基底上且与所述安装孔对应，所述安装臂的另一端向所述传感器基底的圆心方向延伸。

更加优选地，一对所述安装臂沿所述传感器基底的直径方向对称布置在传感器基底圆心的两侧。即一根应变传感光纤光栅对应两个安装臂，这两个安装臂沿传感器基底的一个直径方向，且对称设置于传感器基底的圆心。应变传感光纤光栅的栅区位于两个安装臂之间的区域。

优选地，三根所述应变传感光纤光栅分别以不同角度沿所述传感器基底的直径方向布置，用于测量测点处3个方向的应变，三根所述应变传感光纤光栅相交于所述传感器基底的圆心，圆心处即为传感器的测点处。在其他的一些实施例中，所述应变传感光纤光栅包括三根互成角度的应变传感光纤光栅，不同的是三根应变传感光纤光栅不沿传感器基底的直径方向布置，三根应变传感光纤光栅在传感器基底形成三角形的分布形式，三根应变传感光纤光栅之间具有三个交点。