[實用新型]拉繩式光纖光柵位移傳感器

有效

• 申請號: 201320136786.0
• 申請日: 2013-03-25
• 公開（公告）號: CN203231733U
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 徐駿;張東生;李安洪;魏永幸;楊捷;李楚根;姚裕春;趙東平
• 申請（專利權）人: 中鐵二院工程集團有限責任公司
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02
• 代理公司: 成都惠迪專利事務所 51215
• 代理人: 王建國

技術領域

本實用新型涉及傳感器，特別涉及一種拉繩式光纖光柵位移傳感器。

背景技術?

光纖光柵傳感是近年來發展起來的新型傳感技術。光纖光柵具有體積小、靈敏度高、絕緣、抗電磁干擾能力強等獨特的優點，已被廣泛地應用于各種材料和結構體內部進行溫度、應變等參數的測量。光纖光柵傳感技術以其獨特的可靠性高、便于實現分布式傳感等優勢越來越被人們所重視。利用光纖光柵的獨特優勢，可以用來制成各種各樣的新型光纖光柵位移傳感器，運用在各個領域，尤其是環境惡劣的場合，比如高溫、高壓、電磁干擾、腐蝕性強，山區，隧道，大壩等。?

目前，光纖光柵位移傳感器的主要主要傳感元件有懸臂梁結構，簡支梁結構以及在此基礎上進行優化，或者設計其他機械結構，實現位移測量。早期的光纖光柵位移傳感器都是基于懸臂梁原理的位移傳感器，這些傳感器都是將光柵直接粘貼于懸臂梁上面，當外界影響引起懸臂梁自由端發生位移時，梁上各點將產生應變，最終換算成測量點的位移。?

隨著社會的發展，各種新型的光纖光柵位移傳感器相繼出現，比如國外學者最先提出光纖光柵位移傳感器的設計思路（IwakiHideaki,Shiba?Keiji,TakedaNobuo.StructuralhealthmonitoringsystemUsingFBG-based?sensorsforadamagetolerantbuiding[C]//smartstructureandmaterials:smart?systemsandNondestructiveEvoluationforCivilInfrastrures,Proceedingof?SPIE.SanDiego,2003,5057:392-399.），該光纖光柵位移傳感器的基本結構為探頭和一根彈簧相連，并和光纖光柵固定在一起，被測物位移的變化轉化為光纖光柵應變的變化，再通過解調儀獲得光柵波長的變化，便可測得位移的變化。劉波等提出了一種能在實際中應用的光纖光柵位移測量裝置（劉波，牛文成，楊亦飛等.基于光纖布拉格光柵的精密位移測量[J].納?米技術與精密工程,2005,3(1):53-55.），將光纖光柵的一端固定，另一端與滑塊相連，通過滑塊的移動對光纖光柵施加拉壓力，測出結構的位移。這種裝置測量范圍小，精度較高，適合于精密測量，但光柵容易折斷。?

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種拉繩式光纖光柵位移傳感器，結構簡單，實用性高，應用方便。?

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案如下：?

本實用新型的拉繩式光纖光柵位移傳感器，其特征是它包括：楔形滑塊，坐落于箱體內的光滑面上；拉桿，與楔形滑塊前端連接，其延伸出箱體的外伸端上連接有拉繩；彈性構件，設置于楔形滑塊前端面及所對應的箱體側壁之間；懸臂梁，固定安裝于箱體側壁上，安裝于其自由端的螺釘與楔形滑塊的楔形斜面相接觸；第一光纖光柵、第二光纖光柵，分別粘貼固定于懸臂梁的上、下表面，串接后由尾纖引出箱體。?

本實用新型的有益效果是，以懸臂梁、彈簧及楔形滑塊組成復合結構，懸臂梁自由端以螺釘為與滑塊摩擦的接觸元件，制作成本低，方便裝拆，實用性高；以兩個光纖光柵的波長差作為檢測信號，具有溫度補償能力；以拉繩作為被測量物的感應部分，且在箱體外，便于更換，應用方便。?

附圖說明

本說明書包括如下兩幅附圖：?

圖1是本實用新型拉繩式光纖光柵位移傳感器的結構示意圖；?

圖2是本實用新型拉繩式光纖光柵位移傳感器中拉桿外伸端的結構示意圖。?

圖中示出零部件、部位名稱及所對應的標記：拉桿1、彈性構件2、懸臂梁3，第一光纖光柵4a、第二光纖光柵4b、螺釘5、楔形滑塊6、箱體7、尾纖輸出接頭8、尾纖9、拉繩10。?

具體實施方式

下面結合附圖和實施方式對本實用新型進一步說明。?