[实用新型]一种基于水银填充毛细玻璃管的振动传感器

说明书

本实用新型公开了一种基于水银填充毛细玻璃管的振动传感器，包括毛细玻璃管，毛细玻璃管两端平整，其中部填充有一段水银，毛细玻璃管内部的水银与毛细玻璃管两端留出若干毫米的空隙；毛细玻璃管两端设置有输入光纤和输出光纤，振动传感器的输入端通过输入光纤与可调谐单波长激光器连接，输出端通过输出光纤与光子探测器连接。本实用新型通过选用填充有水银的毛细玻璃管，能在高温，低温与酸性环境下工作，也不会受到电磁干扰，延长了传感器的使用寿命，还提高了传感器的响应速度和测量精度。

技术领域

本实用新型涉及光纤传感领域，尤其涉及一种基于水银填充毛细玻璃管的振动传感器。

背景技术

振动传感器在工业测试，环境监控等方面有着广泛的应用。比较常见的是基于电学转化的振动传感器，这些传感器按照工作原理的不同，能分为电涡流式振动传感器、电感式振动传感器、电容式振动传感器、压电式振动传感器和电阻应变式振动传感器等。它们的原理基本上是将机械振动的参数转化成电参量的信号，所以这些器件大多包含了可变电容、可变电阻等电子元件，以此来实现信号的转变。由于电子元器件对于使用环境具有一定的要求，太高或者太低的温度环境会影响电阻器件正常工作，而酸性环境则会对电子器件造成一定的腐蚀破坏等，这都使得基于电学转换的振动传感器在很多特定的环境下不能正常工作。另外，电信号的转换，电信号的传输以及处理等过程，在实际应用时则可能会受到电磁干扰的影响，从而影响器件的使用。此外，电子器件易于老化，也影响了传感器的使用寿命。电学的振动传感器，在响应速度以及测量精度上也有待提高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于水银填充毛细玻璃管的振动传感器，以解决现有技术中传感器无法在太高或太低的温度环境或酸性环境工作，容易受到电磁干扰易于老化的技术问题，还能提高传感器的响应速度和测量精度。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了技术方案：一种基于水银填充毛细玻璃管的振动传感器，包括毛细玻璃管，毛细玻璃管两端平整，其中部填充有一段水银，毛细玻璃管内部的水银与毛细玻璃管两端留出若干毫米的空隙；毛细玻璃管两端设置有输入光纤和输出光纤，振动传感器的输入端通过输入光纤与可调谐单波长激光器连接，输出端通过输出光纤与光子探测器连接。

进一步地，输入光纤，输出光纤与毛细玻璃管外径相同，且光纤纤芯正对毛细玻璃管中心，三者通过对芯熔接的方式进行熔接。

进一步地，输入光纤和输出光纤的外包层直径为125微米，纤芯直径为8微米。

进一步地，毛细玻璃管的内径为75微米，外径为125微米，长度为10至50毫米。

进一步地，毛细玻璃管的材料为石英。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型通过选用填充有水银的毛细玻璃管，能在高温，低温与酸性环境下工作，也不会受到电磁干扰，延长了传感器的使用寿命，还提高了传感器的响应速度和测量精度。

附图说明

图1(a)为本实用新型实施例振动传感器横截面的结构示意图；

图1(b)为本实用新型实施例振动传感器的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的测量结构示意图；

图3为本实用新型实施例的反射信号波形图；

图4为本实用新型实施例的测量结果点状图；

图中，1-输入光纤，2-毛细玻璃管，3-水银，4-输出光纤。

具体实施方式