[实用新型]一种弹性位移光纤传感器

说明书

本实用新型涉及一种弹性位移光纤传感器，包括弹簧，弹簧一端与拉杆的一端连接，另一端与纤芯部的一端连接，弹簧、拉杆及纤芯部同轴设置，且位于外套管内部，拉杆另一端与外套管一侧端部滑动连接，拉杆能够沿其自身轴线方向自由滑动，所述纤芯部包括依次设置的连接部、光栅部和固定部，所述连接部与弹簧连接，光栅部固定有带有光栅区的光纤，光纤的一端穿出固定部，固定部与外套管另一侧端部固定连接，拉杆伸出至外套管外部的部分连接有限位件，限位件能够在弹簧的作用下与外套管的端面压紧接触，本实用新型的传感器结构简单，体积小，加工成本低，测量结果精确。

技术领域

本实用新型涉及传感器领域，具体涉及一种弹性位移光纤传感器。

背景技术

工业与民用建筑、大型土木工程(如桥梁、大坝等)等结构经过长时间的使用或受恶劣环境的影响，会产生裂缝或接缝开合，可能会带来严重危害，因此需要利用合适的位移传感器对这些结构的裂缝和接缝开合度进行长期的监测。与传统的机械类、电学类位移传感器相比，光纤光栅位移传感器具有灵敏度高、抗电磁干扰、体积小、耐腐蚀等优势，具有重要的研究和应用价值。

传统的光纤光栅位移传感器体积比较大，由众多的部件组成，拉杆的位移量先要转化为转动轮的转动量，再由转动量转化为光纤光栅的形变量，形变量转变为中心波长的偏移量，通过测量中心波长的偏移量计算出位移量。发明人发现，中间转换环节众多，而转换环节越多，传感器的系统误差就越大，且加工成本也越高。

实用新型内容

本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种弹性位移光纤传感器，加工成本低，系统误差小，精度高。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种弹性位移光纤传感器，包括弹簧，弹簧一端与拉杆的一端连接，另一端与纤芯部的一端连接，弹簧、拉杆及纤芯部同轴设置，且位于外套管内部，拉杆另一端与外套管一侧端部滑动连接，拉杆能够沿其自身轴线方向自由滑动，所述纤芯部包括依次设置的连接部、光栅部和固定部，所述连接部与弹簧连接，光栅部固定有带有光栅区的光纤，光纤的一端穿出固定部，固定部与外套管另一侧端部固定连接，拉杆伸出至外套管外部的部分连接有限位件，限位件能够在弹簧的作用下与外套管的端面压紧接触。

进一步的，所述连接部端部连接有连接件，连接部通过连接件与弹簧连接。

进一步的，所述光栅部包括第一光栅部和第二光栅部，第一光栅部固定的光纤部分绷直设置且设有第一光栅区，用于测量位移，第二光栅部固定的光纤部分呈松弛状态设置且设有第二光栅区，用于对温度进行补偿。

进一步的，所述固定部设置有引线通道，用于引出光纤。

进一步的，所述外套管的端部固定连接有拉杆套，所述拉杆穿过所述拉杆套，拉杆与拉杆套滑动连接。

进一步的，所述限位件采用垂直与拉杆轴线穿过拉杆的限位销，所述限位销的能够压紧在拉杆套的端面上。

进一步的，所述固定部连接有光纤护套。

本实用新型的有益效果：

1.本实用新型的弹性位移光纤传感器，拉杆的位移量直接转化为光纤光栅的形变量，形变量转变为中心波长的偏移量，通过测量中心波长的偏移量计算出位移量，中间的转换环节更少，系统误差更小，精度更高。

2.本实用新型的弹性位移光纤传感器，光栅部包括第一光栅部和第二光栅部，且第一光栅部和第二光栅部的光纤分别设置有第一光栅区和第二光栅区，第一光栅区用于测量位移，第二光栅区用于对温度进行补偿，消除温度引起的中心波长漂移，保证了测量精度。

3.本实用新型的弹性位移光纤传感器，相对于传统的弹性位移光纤传感器，采用的部件更少，体积更小，可以极大的降低加工成本。

附图说明