[发明专利]一种用于四角加压光纤研磨机的光纤光栅压力传感器

说明书

本发明涉及一种用于四角加压光纤研磨机的光纤光栅压力传感器，与研磨机的四个加压部件一一配合，各光纤光栅压力传感器包括底座，和设置在所述底座上的等强度梁，在所述等强度梁的等强度部分沿中心线铺设光纤光栅，该光纤光栅外接光纤光栅解调器用以检测等强度梁承受的压力，所述等强度部分相对所述底座悬空，后端作为与所述底座固定连接的固定端，前端作为与所述加压部件的压柄接触的接触端。可实现对研磨机四个加压部件所施加的压力进行精准检测，数据可靠，实现了将四个加压部件的压力值控制为基本一致的目的。

技术领域

本发明涉及光纤光栅压力传感器。

背景技术

四角加压研磨机是一种专门用来研磨光纤产品的研磨设备，在光纤行业被广泛应用。主要用来加工光纤的光纤端面、比如光纤跳线、尾纤、能量光纤和单模单芯带状、塑料光纤等。

目前在四角加压研磨机的使用过程中，研磨底盘四角的压力调节由于受到其空间位置的影响，往往只能凭工作人员的经验完成，不能确定其精确性，难以保证制作合格的成品，所以，需要一种四角压力的准确测量方法来解决这一问题。

公开号CN105509957B的专利文献公开了一种光纤光栅压力传感器，包括：压力腔；平膜片，固定在压力腔上；支架，固定在平膜片上，且位于平膜片的中心；第一连接片，固定在支架的一端，其中，第一连接片的一端与支架的顶杆侧面连接，第一连接片的另一端与压力腔的侧壁顶端连接；第一光纤光栅，固定在第一连接片上，第一光纤光栅用于感知平膜片的中心位移，以获得当前压力腔内的压力变化，并通过第一光纤光栅的反射波长的变化反映当前压力腔内的压力变化。所提供的光纤光栅压力传感器具有高灵敏度、稳定性好、抗干扰能力强、易于成网等优点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种光纤光栅压力传感器，基于等强度梁进行压力感应，测量四角加压研磨机的四个施压组件的压力。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种用于四角加压光纤研磨机的光纤光栅压力传感器，与研磨机的四个加压部件一一配合，各光纤光栅压力传感器包括底座，和设置在所述底座上的等强度梁，在所述等强度梁的等强度部分沿中心线铺设光纤光栅，该光纤光栅外接光纤光栅解调器用以检测等强度梁承受的压力，所述等强度部分相对所述底座悬空，后端作为与所述底座固定连接的固定端，前端作为与所述加压部件的压柄接触的接触端。

优选地，所述底座具有竖向的定位槽，所述定位槽与加压部件的圆柱形造型相匹配，底座通过所述定位槽抱住所述加压部件。可以实现底座与加压部件的定位。

优选地，所述接触端为等截面，较合理的，接触端的长度不超过等强度部分长度的1/5。

优选地，所述等强度梁为不锈钢部件。等强度部分的长度为28mm，固定端端部宽度为20mm，厚度为0.8mm

优选地，所述等强度梁水平设置，所述加压部件的压柄与所述接触端上下抵触。

本申请光纤光栅压力传感器的压力测试原理，遵循如下计算公式

式中，b为等强度梁固定端宽度，单位mm；h为等强度梁厚度，单位mm；σ为光栅测得的应力值，单位N/mm²；l为等强度部分的长度，单位mm。

等强度梁的接触端与加压部件的压柄直接接触，当加压部件施加不同的压力值时，等强度部分产生不同程度的形变，使光纤光栅的散射波长相应的发生改变，光纤光栅解调器对波长进行解调计算出当前加压部件的压力值。据此，对研磨机的四个加压部件的施加压力进行校整，使保持一致。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)压力传感器主体采用等强度梁，理论依据充分，计算结果可靠；

(2)底座具有与加压部件形状匹配的定位槽，方便压力传感器与加压部件的定位。