[发明专利]光纤传感器和刮板输送机直线度感知系统及其测量方法

说明书

本发明公开了一种光纤传感器和刮板输送机直线度感知系统及其测量方法，包括：壳体，具有容纳腔；等强度悬臂梁，沿着第一方向延伸，且其一端固定联接在所述容纳腔内；连杆，沿着第二方向可伸缩地联接在所述壳体的容纳腔内，至少部分伸出于所述壳体外，且所述连杆位于所述容纳腔内的部分与所述等强度悬臂梁的另一端相联接；所述等强度悬臂梁能够与伴随连杆的伸缩运动而运动；光纤串，具有光纤布拉格光栅，其中，所述光纤布拉格光栅固定联接在所述等强度悬臂梁的外侧壁上，用于感知等强度悬臂梁表面的应力，所述光纤串的一端引出所述壳体形成输出通讯端；其中，所述第一方向与所述第二方向相互垂直。

技术领域

本发明涉及涉及一种光纤传感器和刮板输送机直线度感知系统及其测量方法，适用于煤 矿井下工作面刮板输送机的直线度感知。

背景技术

针对工作面刮板输送机直线度感知，现已提出多种方案。然而，目前直线度感知大量使 用的传统电磁式传感器存在着难以适用于工作面强电磁干扰以及高瓦斯环境等诸多问题。而 光纤光栅传感器自问世以来，已逐步运用于石油、岩土和煤矿等领域。光纤光栅传感器具有 抗电磁干扰、电绝缘性、灵敏度高等优点，其完美的契合了煤矿开采时的恶劣环境，在工作 面等复杂环境中广泛使用这种新型传感器已成大势。因此，发明一种基于光纤光栅传感的刮 板输送机直线度感知系统及方法将在很大程度上解决现有技术存在的弊端，将为我国煤矿智 能化的发展起到极大的推进作用。

发明内容

本方案针对上文提出的问题和需求，提出一种光纤传感器和刮板输送机直线度感知系统， 由于采取了如下技术特征而能够实现上述技术目的，并带来其他多项技术效果。

本发明的一个目的在于提出一种光纤传感器，包括：

壳体，具有容纳腔；

等强度悬臂梁，沿着第一方向延伸，且其一端固定联接在所述容纳腔内；

连杆，沿着第二方向可伸缩地联接在所述壳体的容纳腔内，至少部分伸出于所述壳 体外，且所述连杆位于所述容纳腔内的部分与所述等强度悬臂梁的另一端相联接；所述等强度悬臂梁能够伴随连杆的伸缩运动而发生弯曲运动；

光纤串，具有光纤布拉格光栅，其中，所述光纤布拉格光栅固定联接在所述等强度悬臂梁的外侧壁上，用于感知等强度悬臂梁表面的应力，所述光纤串的一端引出所述壳 体形成输出通讯端；

其中，所述第一方向与所述第二方向相互垂直。

在本发明的一个示例中，还包括：弹性件，

所述弹性件的一端与所述连杆相联接，其另一端与所述等强度悬臂梁相联接，使得 所述弹性件在受拉或者受压时，能够具有恢复初始位置的弹性力。

在本发明的一个示例中，所述弹性件包括拉伸弹簧、压缩弹簧和橡胶弹簧三者中的 一者。

在本发明的一个示例中，所述光纤布拉格光栅安装在所述等强度悬臂梁能够发生弯 曲变形的两侧中的其中一侧。

在本发明的一个示例中，还包括：限位腔，

所述限位腔形成于所述容纳腔内，且沿着所述第二方向布置；

其中，所述弹性件适配在所述限位腔内。

在本发明的一个示例中，所述光纤串还包括：

温度补偿光纤布拉格光栅，用于感知壳体内的温度变化，并补偿温度变化带来的波 长漂移。

本发明的另一个目的在于提出一种刮板输送机直线度感知系统，刮板输送机包括多 节中部槽，且相邻两个中部槽之间铰接联接，所述感知系统包括：

如上述所述的光纤传感器，在相邻两个中部槽中，所述光纤传感器安装在其中一个 中部槽上，且其连杆适于铰接在其中另一个中部槽上；