[发明专利]一种二维光纤光栅倾角传感器

摘要

本发明的一种二维光纤光栅倾角传感器，包括：配重球，监测光纤光栅，补偿光纤光栅，不锈钢短柱，保护壳体，光纤松套管。主体结构由保护壳体，不锈钢短柱和感应结构组成。保护壳体为正方形盒式，两角开小孔用于光纤松套管穿出。不锈钢短柱位于正方形保护壳体四角，截面为圆形，用于支撑保护壳体，感应结构由监测光纤光栅，配重球，补偿光纤光栅构成。本发明一种二维光纤光栅倾角传感器主要是以力的平衡原理为理论基础，监测机理是通过配重球受力平衡时在平面内产生两个方向分力，从而引起光纤光栅的布喇格反射波长随传感器平面外角度的变化而产生改变。此外，利用补偿光纤光栅解决了光纤光栅温度应变交叉敏感问题。本发明二维倾角传感器结构受力明确，响应速度快，测量精度高，稳定性好，具有温度自补偿功能，且易于加工制造，抗电磁干扰，具有较好的工程应用前景。

主权项

1.一种二维光纤光栅倾角传感器，其特征在于，主要包括配重球，监测光纤光栅，补偿光纤光栅，不锈钢短柱，保护壳体，光纤松套管；所述保护壳体为正方形盒式结构，不锈钢短柱位于正方形保护壳体四角，截面为圆形，用于支撑保护壳体；两角开小孔用于光纤松套管穿出；配重球放置于正方形保护壳体中心位置，然后通过呈十字形的监测光纤光栅拉结；配重球质心位置开小孔供监测光纤光栅穿过，然后灌胶封孔；四根监测光纤光栅端部固定于不锈钢短柱上，承担质量球沿xy平面方向的重力分量，通过其波长漂移量确定倾角及倾角方向；补偿光纤光栅粘贴于保护壳体临近不锈钢短柱的位置；监测光纤光栅的尾纤与补偿光纤光栅的尾纤均穿过保护壳体侧面小孔后，采用光纤松套管套上。