[實用新型]一種用于測試動態應變、振動、加速度的測量裝置

無效

• 申請號: 200820027490.4
• 申請日: 2008-09-10
• 公開（公告）號: CN201247049Y
• 公開（公告）日: 2009-05-27
• 發明（設計）人: 常軍;王青圃;陳廣;陸勇;于光義;宋復俊
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16;G01H9/00;G01P15/03
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司
• 代理人: 許德山

(一)技術領域

本實用新型涉及一種用于測試動態應變、振動、加速度的測量裝置，屬動態應變、振動、加速度測量技術領域。

(二)背景技術

動態應變、振動、加速度的測量正被廣泛應用在國民經濟的各部門，然而，電子基的的測量上述參數的測量裝置體積大，易受電磁干擾，傳感部件有電流與電壓的存在，這大大限制了其應用范圍，例如大型機電設備在工作時會產生強電磁場及存在易燃、易爆氣體的場所，因此體積小、抗電磁干擾能力強、易于多點復用、傳感元件不需帶電的光纖振動傳感的測量正成為研究的熱點。光纖振動傳感器對前述參數的測量從工作方式分有兩種類型：強度調制型和波長調制型。強度調制型振動傳感器結構簡單，解調方法相對容易，但也存在著精度低，受外界干擾大的嚴重問題。光纖光柵的出現，以其比較高的靈敏度，較大的動態范圍，很高的精度，非常小的體積，為波長調制型光纖振動傳感器的研究奠定了基礎。波長調制型振動傳感器的解調方法是基于將波長變化轉換成為強度變化的原理，具體分為光譜儀(波長計)解調，干涉法解調，波長可調光源解調，光柵色散法解調和濾波器解調。如2007年第11期的《光通信技術》雜志第42頁到第44頁所提的即是上述幾種解調方法。但是由于上述幾種解調方法所用設備普遍存在著成本高，解調系統復雜，操作和實現難度大等問題，迫切需要一種簡單易行的裝置來解決上述問題。

(三)發明內容

為克服現有技術的缺陷和不足，本實用新型提供了一種用于測試動態應變、振動、加速度的測量裝置。

一種用于測試動態應變、振動、加速度的測量裝置，包括光源、光纖光柵、環形器、光電探測器、信號處理器、基座和懸臂梁，其特征在于懸臂梁一端固定在基座上，另一端下方固定有質量塊；懸臂梁的上端固定有光纖光柵，光纖光柵通過傳導光纖和環形器相連接，環形器另一端和光源相連接；在環形器出射端口放置光電探測器，光電探測器通過信號處理器的接口和信號處理器相連接。

所述的懸臂梁采用雙金屬片結構形式。

本實用新型在測量物體振動時，把基座固定在振動源上，基座與振動源同時振動，從而引起質量塊的振動，質量塊在慣性力的作用下使懸臂梁產生彈性應變，帶動光纖光柵伸長和收縮，從而引起其布拉格波長的變化，通過探測布拉格波長變化所對應的光強的變化來實現振動幅度的測量；光強亮暗變化的頻率就是振動的頻率。在測量外界加速度時，將基座放在正在變速移動的物體上，懸臂梁的方向與加速度方向垂直，這樣物體在外界加速度的影響下加在懸臂梁上一個慣性力，這個慣性力就是物體重量與外界加速的乘積，慣性力使得懸臂梁產生彈性應變，帶動光纖光柵伸長或者收縮，從而引起其布拉格波長的變化，通過探測波長的變化所對應的光強的變化來實現對慣性力的測量，進而可以算出加速度的大小。光源的作用是為整個光路系統提供光源，環形器可改變光路的方向，光電探測器可將接受到的光信號轉變成電信號，電信號經信號處理器選出作為測量結果的相關參數信息。

本實用新型測量裝置結構簡單合理，成本低，體積小，使用時操作方便。

(四)附圖說明

圖1是本實用新型結構示意圖。

其中：1、光源，2、環形器，3、光纖光柵，4、光電探測器，5、信號處理器，6、傳導光纖，7、質量塊，8、基座，9、懸臂梁。

(五)具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型做進一步說明，但不限于此。

實施例：

本實用新型實施例如圖1所示，包括光源1、光纖光柵3、環形器2、光電探測器4、信號處理器5、基座8和懸臂梁9，其特征在于懸臂梁9一端固定在基座8上，另一端下方固定有質量塊7；懸臂梁9的上端固定有光纖光柵3，光纖光柵3通過傳導光纖6和環形器2相連接，環形器2另一端和光源1相連接；在環形器出射端口10放置光電探測器4，光電探測器4通過信號處理器5的接口和信號處理器5相連接。

所述的懸臂梁9采用雙金屬片結構形式，上層材料是鋅鋁合金，下層材料為銦鋼。