[實(shí)用新型]一種分辨率可調(diào)光纖光柵拉力傳感器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200920172879.2
• 申請日: 2009-08-19
• 公開（公告）號(hào): CN201476910U
• 公開（公告）日: 2010-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李闊;周振安;劉愛春;王秀英
• 申請（專利權(quán)）人: 中國地震局地殼應(yīng)力研究所
• 主分類號(hào): G01L1/24
• 分類號(hào): G01L1/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一、技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及光纖傳感器，尤其是光纖光柵拉力傳感器。

二、技術(shù)背景

光纖光柵具有許多其它傳感器無法比擬的優(yōu)點(diǎn)：全光測量，在監(jiān)測現(xiàn)場無電氣設(shè)備，不受電磁及核輻射干擾；零點(diǎn)無漂移，長期穩(wěn)定；以反射光的中心波長表征被測量，不受光源功率波動(dòng)、光纖微彎效應(yīng)及耦合損耗等因素的影響；絕對量測量，系統(tǒng)安裝及長期使用過程中無需定標(biāo)；使用壽命長等等。

三、實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型提供了一種分辨率可調(diào)光纖光柵拉力傳感器，包括光纖光柵、小重物、彈簧和框架，可以通過改變所述彈簧的彈性系數(shù)改變傳感器的分辨率。

光纖光柵對應(yīng)變非常敏感。利用這一特征，通過把它和彈簧串聯(lián)，使得它的應(yīng)變量等于彈簧的應(yīng)變量。當(dāng)彈簧因?yàn)槭芰?dǎo)致應(yīng)變發(fā)生變化時(shí)，光纖光柵的應(yīng)變量也相應(yīng)的發(fā)生了變化。

彈簧的應(yīng)變量與其所受的力成正比，與其彈性系數(shù)成反比。因此，可以選用不同彈性系數(shù)的彈簧來改變其在單位拉力下的應(yīng)變量，光纖光柵的應(yīng)變量也就相應(yīng)改變，傳感器的分辨率就得到了改變。

四、附圖說明

附圖是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1為光纖光柵，2為小重物，3為彈簧，4為框架，5為固定點(diǎn)，6為拉力施加點(diǎn)。

五、具體實(shí)施方案

下面結(jié)合舉例對本實(shí)用新型做更詳細(xì)的描述：

該傳感起主要由四部分組成：光纖光柵、小重物、彈簧和框架。先把光纖光柵、小重物和彈簧按附圖所示結(jié)構(gòu)串聯(lián)起來。在小重物和彈簧連接處，固定一根鋼絲，以施加拉力。彈簧的另一端固定在框架上；鋼絲從框架的孔中穿出。把光纖光柵的另一端固定在框架上。

當(dāng)鋼絲受到拉力時(shí)，彈簧的應(yīng)變會(huì)發(fā)生變化，光纖光柵的應(yīng)變也會(huì)相應(yīng)發(fā)生變化。當(dāng)拉力增加時(shí)，光纖光柵應(yīng)變加大，其返回中心波長值變大；當(dāng)拉力減小時(shí)，光纖光柵應(yīng)變減小，其返回中心波長值變小。從而，由波長變化信息得到拉力變化信息。

通過選用不同彈性系數(shù)的彈簧，可以改變傳感器的分辨率。選用大彈性系數(shù)的彈簧時(shí)，單位拉力下光纖光柵的應(yīng)變量減小，分辨率降低；反之，則升高。