[发明专利]具有自温补功能的高可靠光纤光栅加速度传感器

摘要

具有自温补功能的高可靠光纤光栅加速度传感器，属于光纤传感技术领域。它解决了传统光纤光栅振动传感器敏度低，可靠性差的问题。它包括菱形梁、振动梁、质量块、光纤光栅和传输光纤，所述振动梁包括振动片、曾敏凹槽、连接底板、振动臂和固定座；所述菱形梁的两个短的方形梁的末端分别固定在振动梁上，且该两个短方形梁的中心线与振动梁的中心线相互平行；菱形梁的两个长的方形梁的中心线位于振动片与固定座之间的间隙的中间；光纤光栅嵌入在菱形梁的凹槽内并延伸出菱形梁凹槽；传输光纤连接在光纤光栅延伸至菱形梁凹槽外侧的两端上；所述光纤光栅为光纤马赫-曾德尔干涉仪。本发明适用于光纤传感技术领域。

主权项

具有自温补功能的高可靠光纤光栅加速度传感器，其特征在于：该传感器包括菱形梁(1)、振动粱(2)、质量块(3)、光纤光栅(5)和传输光纤(6)；所述菱形梁(1)包括菱形筒(1‑1)、一号方形梁(1‑2)、二号方形梁(1‑3)、三号方形梁(1‑4)和四号方形梁(1‑5)；所述菱形筒(1‑1)的横截面为菱形；该菱形筒(1‑1)的两个钝角对应的外侧壁分别固定一号方形梁(1‑2)和二号方形梁(1‑3)，所述一号方形梁(1‑2)和二号方形梁(1‑3)的结构相同，且沿该菱形筒(1‑1)呈镜像对称设置；所述一号方形梁(1‑2)和二号方形梁(1‑3)的中心线与菱形筒(1‑1)的菱形横截面的短对角线重合；该菱形筒(1‑1)的两个锐角对应的外侧壁分别固定三号方形梁(1‑4)和四号方形梁(1‑5)，所述三号方形梁(1‑4)和四号方形梁(1‑5)的结构相同，且沿该菱形筒(1‑1)呈镜像对称设置；所述三号方形梁(1‑4)和四号方形梁(1‑5)的中心线与菱形筒(1‑1)的菱形横截面的长对角线重合；所述三号方形梁(1‑4)与一号方形梁(1‑2)的长度比为2∶1；在三号方形梁(1‑4)上表面的中心线位置上开有U形凹槽，且该U形凹槽贯穿三号方形梁(1‑4)上表面；光纤光栅(5)嵌入在三号方形梁(1‑4)的U形凹槽和四号方形梁(1‑5)的U形凹槽内，且两端分别延伸至U形凹槽外；所述振动粱(2)为镜像对称结构，它包括振动片(2‑1)、增敏凹槽(2‑3)、连接底板(2‑4)、振动臂(2‑5)和固定座(2‑2)；所述连接底板(2‑4)的底面、振动臂(2‑5)的底面和固定座(2‑2)的底面是在同一平面内，固定座(2‑2)通过连接底板(2‑4)与振动臂(2‑5)固接为一体，位于连接底板(2‑4)上方的振动片(2‑1)与连接底板(2‑4)形成增敏凹槽(2‑3)；质量块(3)为长方体结构，其上表面沿该表面的中心线开有凹槽，振动梁(2)的振动臂(2‑5)的末端卡在所述凹槽中；所述菱形梁(1)的一号方形梁(1‑2)和二号方形梁(1‑3)的末端分别固定在振动梁(2)的固定座(2‑2)和振动片(2‑1)上，且菱形梁(1)的一号方形梁(1‑2)和二号方形梁(1‑3)的中心线与振动梁(2)的中心线相互平行；三号方形梁(1‑4)和四号方形梁(1‑5)的中心线位于振动片(2‑1)与固定座(2‑2)之间的间隙的中间；光纤光栅(5)嵌入在菱形梁(1)的凹槽内并延伸出菱形梁(1)凹槽；传输光纤(6)连接在光纤光栅(5)延伸至菱形梁1凹槽外侧的两端上。