[实用新型]光纤光栅风向传感器及光纤光栅风速风向传感器

说明书

本实用新型提供了一种光纤光栅风向传感器及光纤光栅风速风向传感器，属于传感技术领域。光纤光栅风向传感器包括壳体、转动设置在壳体上的转轴、风向标、第一磁体，以及至少三个风向检测装置；转轴的底部穿过壳体的顶板延伸至壳体内；各个风向检测装置分别包括第一悬臂梁、第二磁体，以及贴设于第一悬臂梁上的第一光纤光栅，第一悬臂梁的长度方向与转轴的轴向平行，第二磁体设置在第一悬臂梁的自由端上并与第一磁体磁力相吸。本实用新型还提供了一种光纤光栅风速风向传感器。本实用新型提供的光纤光栅风向传感器及光纤光栅风速风向传感器，抗外界干扰能力强，可应用于各种需要测风向的情况。

技术领域

本实用新型属于传感技术领域，更具体地说，是涉及一种光纤光栅风向传感器及光纤光栅风速风向传感器。

背景技术

传统的电子式风向测量技术由于以电子信息处理为基础的特点,注定了其将受到有源供电、电磁干扰、信号远程传输不稳定、数据传输容量受限等多种因素的制约,尤其是在一些强电、强磁环境下电子式设备的安全性和可靠性都受到了极大的挑战，且精确度低。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种光纤光栅风向传感器及光纤光栅风速风向传感器，旨在解决目前的风向测量技术抗干扰能力低、精确度低的技术问题。

一方面，提供了一种光纤光栅风向传感器，包括：壳体；

转轴，转动设置在所述壳体上；所述转轴的底部穿过所述壳体的顶板延伸至所述壳体内；

风向标，位于所述壳体的上方，与所述转轴的上部固定连接；

第一磁体，设置在所述转轴的下部；以及

至少三个风向检测装置，设置在所述壳体内，并环绕所述转轴设置；各个所述风向检测装置分别包括第一悬臂梁、第二磁体，以及贴设于所述第一悬臂梁上的第一光纤光栅，所述第一悬臂梁的长度方向与所述转轴的轴向平行，所述第一悬臂梁的一端与所述壳体内壁固定连接，另一端为自由端，所述第二磁体设置在所述第一悬臂梁的自由端上并与所述第一磁体磁力相吸，所述第一光纤光栅用于监测所述第一悬臂梁的应变量。

作为本申请另一实施例，各个所述风向检测装置内设有两个所述第一光纤光栅，位于同一个所述风向检测装置内的两个所述第一光纤光栅分设于相应所述第一悬臂梁的两侧。

作为本申请另一实施例，所述第一悬臂梁为板体，所述板体的板面与所述转轴的轴向平行，两个所述光纤光栅分设于所述板体的两个板面上。

作为本申请另一实施例，所述光纤光栅风向传感器还包括设置在所述转轴下部的支撑杆，所述支撑杆一端与所述转轴垂直连接，另一端为自由端，所述第一磁体设置在所述支撑杆的自由端上。

作为本申请另一实施例，所述壳体为圆筒形，所述风向检测装置设有四个且均匀分布在所述壳体的内壁上。

作为本申请另一实施例，所述壳体内设置有温度调节装置。

作为本申请另一实施例，所述温度调节装置为与所述第一光纤光栅串联的温度补偿光纤。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下有益效果：与现有技术相比，利用第一磁体和第二磁体之间的磁性吸力，实现了风向标、转轴和第一磁体的组合体对风向检测装置的非接触驱动，进而使得监测人员能够根据各个风向检测装置中第一光纤光栅的波长变化量，分析得出风向标的实时指向，即风向。与此同时，采用第一磁体和第二磁体，有效减少了测试过程中因传感器内部零部件的物理摩擦造成的测试偏差，解决了机械传感器固有的摩擦力过大的问题，大幅提高了传感器的灵敏度，还延长了寿命，经济效益高，从而能够有效的弥补现有风向测量方法的不足,解决了风向测量方面的优化与升级中所面临的挑战。

另外，本实施例提供的光纤光栅风向传感器结构轻巧，操作便捷，抗外界干扰能力强，可应用于各种需要测风向的情况。