[發明專利]非本征光纖法珀振動傳感器及系統

有效

• 申請號: 201310150167.1
• 申請日: 2013-04-26
• 公開（公告）號: CN103245408A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 王代華;賈平崗
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G01H9/00
• 分類號: G01H9/00
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 謝殿武

1.一種非本征光纖法珀振動傳感器系統，包括：相位載波解調器和非本征光纖法珀振動傳感器，其特征在于：所述非本征光纖法珀振動傳感器包括：帶開口的殼體、振動敏感元件、反射鏡、帶尾纖的準直透鏡、準直透鏡夾持裝置、彈簧固定裝置、彈簧和端蓋；在所述振動敏感元件的中央設置所述反射鏡后將所述振動敏感元件連接于所述殼體內，將所述準直透鏡夾持裝置夾緊所述準直透鏡后放入所述彈簧固定裝置中，并將所述彈簧固定裝置安裝于所述殼體內并將所述彈簧支持在所述殼體和所述彈簧固定裝置之間，采用緊定螺釘將所述彈簧固定裝置鎖緊于所述殼體內，所述端蓋設置于所述殼體的開口處并與所述殼體螺紋連接，用于將所述彈簧固定裝置和彈簧固定在所述殼體內，所述準直透鏡的出光面與所述反射鏡平行構成實現加速度或位移傳感的法珀腔，且所述法珀腔的腔長通過所述端蓋和殼體間的螺紋調節，所述準直透鏡的出光面與所述反射鏡的平行度通過所述緊定螺釘微調。

2.如權利要求1所述的非本征光纖法珀振動傳感系統，其特征在于：所述相位載波解調器包括：信號發生器、電流驅動器、分布反饋DFB激光器、光隔離器、光纖耦合器、光纖接頭、第一光電探測器、第二光電探測器和微處理器；所述信號發生器產生的正弦波信號通過所述電流驅動器轉化為正弦信號對所述DFB激光器的輸出光頻進行調制，經過頻率調制后的激光依次通過所述光隔離器、光纖耦合器、光纖接頭進入所述非本征光纖法珀振動傳感器；所述非本征光纖法珀傳感器返回的干涉信號通過所述光纖接頭、光纖耦合器后被第一光電探測器探測；所述光纖耦合器輸出的所述經過頻率調制后的激光被所述第二光電探測器探測；所述第一光電探測器、第二光電探測器和信號發生器產生的信號輸至所述微處理器處理。

3.如權利要求1或2所述的非本征光纖法珀振動傳感器，其特征在于：所述振動敏感元件包括：質量塊和彈性膜片，所述質量塊固定在所述彈性膜片的中央，所述反射鏡固定于所述質量塊的表面，所述彈性膜片的邊與所述殼體固支或簡支連接。

4.如權利要求3所述的非本征光纖法珀振動傳感器，其特征在于：所述彈性膜片包括：平膜片、波紋膜片、十字梁、鏤空膜片或復合梁；

和/或，所述彈性膜片上復合有阻尼材料改變傳感器的阻尼特性。

5.如權利要求3或4所述的非本征光纖法珀振動傳感器，其特征在于：所述質量塊和殼體底部之間安裝阻尼器。

6.如權利要求1或2所述的非本征光纖法珀振動傳感器，其特征在于：所述反射鏡的反射面鍍反射膜或者拋光。

7.如權利要求1或2所述的非本征光纖法珀振動傳感器，其特征在于：所述準直透鏡為梯度折射率GRIN透鏡，所述GRIN透鏡的出光面鍍半反半透膜或增透膜。

8.一種非本征光纖法珀振動傳感器，其特征在于：包括：帶開口的殼體、振動敏感元件、反射鏡、帶尾纖的準直透鏡、準直透鏡夾持裝置、彈簧固定裝置、彈簧和端蓋；在所述振動敏感元件的中央設置所述反射鏡后將所述振動敏感元件連接于所述殼體內，將所述準直透鏡夾持裝置夾緊所述準直透鏡后放入所述彈簧固定裝置中，并將所述彈簧固定裝置安裝于所述殼體內并將所述彈簧支持在所述殼體和所述彈簧固定裝置之間，采用緊定螺釘將所述彈簧固定裝置鎖緊于所述殼體內，所述端蓋設置于所述殼體的開口處并與所述殼體螺紋連接，將所述彈簧固定裝置和彈簧固定在所述殼體內，所述準直透鏡的出光面與所述反射鏡平行構成實現加速度或位移傳感的法珀腔，且所述法珀腔的腔長通過所述端蓋和殼體間的螺紋調節，所述準直透鏡的出光面與所述反射鏡的平行度通過所述緊定螺釘微調。

9.如權利要求8所述的非本征光纖法珀振動傳感器，其特征在于：所述振動敏感元件包括：質量塊和彈性膜片，所述質量塊固定在所述彈性膜片的中央，所述反射鏡固定于所述質量塊的表面，所述彈性膜片的邊與所述殼體固支或簡支連接。

10.如權利要求8或9所述的非本征光纖法珀振動傳感器，其特征在于：所述反射鏡的反射面鍍反射膜或者拋光，所述準直透鏡為梯度折射率GRIN透鏡。