[發(fā)明專利]基于膜片式等強(qiáng)度懸臂梁結(jié)構(gòu)的光纖光柵加速度傳感器

在審

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• 申請日: 2018-11-19
• 公開（公告）號: CN109556702A
• 公開（公告）日: 2019-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 喬學(xué)光;樊偉;馮德全;白燕;禹大寬;高宏;王向宇
• 申請（專利權(quán)）人: 西北大學(xué);西安石油大學(xué)
• 主分類號: G01H9/00
• 分類號: G01H9/00;G01P15/03
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11212
• 代理人: 談杰

1.基于膜片式等強(qiáng)度懸臂梁結(jié)構(gòu)的光纖光柵加速度傳感器，其特征在于：包括殼體(8)以及設(shè)置在所述殼體(8)內(nèi)的膜片(7)、下質(zhì)量塊(5)、上質(zhì)量塊(6)和傳感光柵(2)，所述下質(zhì)量塊(5)和上質(zhì)量塊(6)位于所述膜片(7)的幾何中心，并固定于所述膜片(7)的中心位置處，所述膜片(7)通過所述殼體(8)上端設(shè)置的空心上蓋(1)固定于所述殼體(8)的內(nèi)壁；所述膜片(7)內(nèi)部切割成對稱四等強(qiáng)度懸臂梁，且其中一懸臂梁上表面設(shè)置有所述傳感光柵(2)，所述傳感光柵(2)上的光纖尾纖(4)通過光纖出孔(3)與外部解調(diào)單元相連。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于膜片式等強(qiáng)度懸臂梁結(jié)構(gòu)的光纖光柵加速度傳感器，其特征在于：所述膜片(7)上還包括膜片外圈(7A)、膜片式懸臂梁外側(cè)(7B)、膜片式懸臂梁內(nèi)側(cè)(7C)、膜片內(nèi)圈(7D)、膜片中心小孔(7E)和懸臂梁上光纖光柵黏貼處(7F)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于膜片式等強(qiáng)度懸臂梁結(jié)構(gòu)的光纖光柵加速度傳感器，其特征在于：所述膜片(7)采用鈹青銅為基材，厚度為0.2～1mm，沿徑向切割成對稱四等強(qiáng)度懸臂梁，形成膜片式等強(qiáng)度懸臂梁結(jié)構(gòu)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于膜片式等強(qiáng)度懸臂梁結(jié)構(gòu)的光纖光柵加速度傳感器，其特征在于：所述下質(zhì)量塊(5)和上質(zhì)量塊(6)，采用靈活組裝結(jié)構(gòu)，所述上質(zhì)量塊(6)中心位置加工有螺桿，所述下質(zhì)量塊(5)中心位置加工有螺孔，二者可通過膜片(7)的中心小孔(7E)連接固定。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于膜片式等強(qiáng)度懸臂梁結(jié)構(gòu)的光纖光柵加速度傳感器，其特征在于：所述空心上蓋(1)采用空心結(jié)構(gòu)，且所述空心上蓋(1)與所述殼體(8)通過絲扣連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于膜片式等強(qiáng)度懸臂梁結(jié)構(gòu)的光纖光柵加速度傳感器，其特征在于：所述膜片(7)固定于殼體(8)與空心上蓋(1)之間，所述空心上蓋(1)與所述殼體(8)通過螺紋將所述膜片(7)機(jī)械式壓緊固定于所述殼體(8)的凹臺上。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于膜片式等強(qiáng)度懸臂梁結(jié)構(gòu)的光纖光柵加速度傳感器，其特征在于：所述膜片(7)采用鈹青銅材料制成，厚度為0.2～0.5mm，所述膜片外圈(7A)直徑為50～60mm，所述膜片內(nèi)圈(7D)直徑為10mm。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于膜片式等強(qiáng)度懸臂梁結(jié)構(gòu)的光纖光柵加速度傳感器，其特征在于：所述下質(zhì)量塊(5)和上質(zhì)量塊(6)的直徑與所述膜片內(nèi)圈(7D)直徑相同，所述下質(zhì)量塊(5)和上質(zhì)量塊(6)的總質(zhì)量為1～10g。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于膜片式等強(qiáng)度懸臂梁結(jié)構(gòu)的光纖光柵加速度傳感器，其特征在于：所述傳感光柵(2)的波長為1500～1600nm，且所述傳感光柵(2)的柵區(qū)長度為2～5mm。