[實用新型]一種光纖光柵加速度計

有效

• 申請號: 201720811073.8
• 申請日: 2017-07-06
• 公開（公告）號: CN207114575U
• 公開（公告）日: 2018-03-16
• 發明（設計）人: 任慶洋;姜劭棟;王昌;倪家升;張發祥;孫志慧;劉小會
• 申請（專利權）人: 山東省科學院激光研究所
• 主分類號: G01P15/03
• 分類號: G01P15/03;G01H9/00
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙)11371
• 代理人: 唐維虎

技術領域

本實用新型屬于光纖傳感器技術領域，具體涉及一種光纖光柵加速度計。

背景技術

當今各行各業對振動檢測都有著巨大需求，如機械系統的運行監測，復合材料的結構性能檢測，橋梁、大壩的安全監測，油、氣田、煤炭和各種礦藏的開采勘探，巖石、巖土結構的振動監測等。與傳統的電子類振動傳感器相比，光纖Bragg光柵(FBG)振動傳感器在工作過程中無需電源驅動，適宜在易燃易爆的場合中使用(比如油、氣井)，安全可靠；FBG具有良好的化學穩定性，可在各種腐蝕環境中正常工作；FBG振動傳感過程中的光波頻率比電磁波高很多，具有良好的抗電磁干擾特性；使用光纖傳輸信號，損耗小，可實現遠距離控制測試；利用波分復用(DWDM)、時分復用(OTDM)等技術實現多點分布式測量。這些優勢使得FBG振動傳感器具有巨大的應用潛能和推廣價值。

低頻高靈敏度振動傳感器在工程應用中有廣泛需求，但隨著傳感器可測振動信號頻率的降低，以及靈敏度的提高。如何抑制傳感器的正交誤差，提高傳感器的可靠性，成為不容忽視的問題。

實用新型內容

鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種光纖光柵加速度計，以有效地改善上述問題。

本實用新型的實施例是這樣實現的：

本實用新型實施例提供了一種光纖光柵加速度計，包括：殼體和置于所述殼體內的懸臂梁、質量塊、第一基座、第一支撐柱、第二支撐柱和光纖光柵。所述第一基座與所述懸臂梁連接，用于固定懸臂梁和質量塊。所述第一支撐柱與所述懸臂梁連接，用于固定所述光纖光柵。所述第二支撐柱與所述第一基座連接，用于固定所述光纖光柵。所述懸臂梁還與所述質量塊連接，所述懸臂梁的端面開設有中空孔，所述中空孔從所述懸臂梁的一端延伸至所述懸臂梁的另一端。所述光纖光柵用于測量加速度，其兩端平行于所述懸臂梁表面延伸至所述光纖光柵加速度計的殼體外部。

在本實用新型較佳的實施例中，所述質量塊包括：第一凸起端，所述質量塊通過所述第一凸起端與所述懸臂梁連接。

在本實用新型較佳的實施例中，所述光纖光柵加速度計還包括：第二基座，所述第二基座與所述第一基座相對設置于所述質量塊的兩側，所述質量塊包括：第二凸起端，所述第二基座用于限制所述第二凸起端的位移，以限制所述質量塊的偏移量。

在本實用新型較佳的實施例中，所述第二基座包括：限位孔，所述限位孔的尺寸大于所述第二凸起端的尺寸，所述第二凸起端置于所述限位孔內。

在本實用新型較佳的實施例中，所述第二基座包括：第一限位部和第二限位部，所述第一限位部和所述第二限位部間隔相對設置，所述第二凸起端置于所述第一限位部和所述第二限位部之間。

在本實用新型較佳的實施例中，所述第二基座還包括：第一限位釘和第二限位釘，所述第一限位釘設置于所述第一限位部上，所述第二限位釘設置于所述第二限位部上。

在本實用新型較佳的實施例中，所述第一限位部和所述第二限位部相匹配。

在本實用新型較佳的實施例中，所述第一支撐柱和所述第二支撐柱相匹配。

在本實用新型較佳的實施例中，所述光纖光柵的光柵位于所述第一支撐柱與所述第二支撐柱之間。

在本實用新型較佳的實施例中，光纖光柵加速度計還包括：第一出纖穿越保護部和第二出纖穿越保護部，所述第一出纖穿越保護部和所述第二出纖穿越保護部相對設置于所述殼體的兩側，所述光纖光柵的一端經所述第一出纖穿越保護部引出至所述殼體的外部，所述光纖光柵的另一端經所述第二出纖穿越保護部引出至所述殼體的外部。

本實用新型實施例提供的光纖光柵加速度計，與現有技術相比，該光纖光柵加速度計由于采用了中空結構的懸臂梁13(即，懸臂梁的端面開設有中空孔，該中空孔從懸臂梁的一端延伸至懸臂梁的另一端)，使得該懸臂梁13可以等效于由兩個單懸臂梁并聯而成的雙懸臂梁，大大降低該光纖光柵加速度計的正交耦合誤差；同時該中空結構的懸臂梁13又解決了采用雙懸臂梁而引發的結構復雜、可靠性差的問題，進一步簡化了該光纖光柵加速度計的結構，以及提高了其可靠性。此外，該光纖光柵加速度計結構簡單，一致性好，可靠性高，可滿足低頻微弱振動信號的探測需求。

本實用新型的其他特征和優點將在隨后的說明書闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本實用新型實施例而了解。本實用新型的目的和其他優點可通過在所寫的說明書、權利要求書以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。

附圖說明