[實用新型]一種共光路光纖精密位移傳感器

有效

• 申請號: 201820701720.4
• 申請日: 2018-05-11
• 公開（公告）號: CN208091381U
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 賈丙輝;何磊
• 申請（專利權）人: 南京工程學院
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 王素琴

本實用新型是一種共光路光纖精密位移傳感器，包括傳感器探頭、出射光纖和接收光纖，出射光纖的一端通過光環形器與傳感器探頭連接，接收光纖的一端通過光環形器與傳感器探頭連接，在出射光纖中間安裝光隔離器，在出射光纖的另一端連接光源，接收光纖的另一端連接光電轉換器。本實用新型的傳感器借助光隔離器和光環形器，利用探頭中同一光纖中兩條光路傳輸通道，實現了出射和接收共光路位的精密位移測量，極大的壓縮了反射式光纖位移傳感器探頭體積，使探頭更靈活，且具有較好的隱秘性。

技術領域

本發明屬于反射式光纖位移測量技術領域，具體的說是一種共光路光纖精密位移傳感器。

背景技術

反射式光纖位移傳感器的調制機理是被測位移量的改變會使傳感器接收光信號的強度發生變化，進而通過對接收光信號強度變化的檢測來實現對位移量的測量。該類型傳感器由于制作材料光纖傳光特性好、傳輸頻帶寬、損耗低、耐高溫、耐腐蝕、抗電磁干擾性好等特性，因而具有一系列獨特的優點，如不受電磁干擾，耐腐蝕；無源實時監測、電絕緣、防爆性好；體積小，重量輕，可繞曲；靈敏度高，使用壽命長等。

反射式光纖位移傳感器工作原理和組成結構簡單，性能穩定，價格低廉，因而許多學者基于不同工程應用需求對其開展了廣泛的研究，設計了各種各樣的傳感器結構，常見的有單光纖對型、雙束型、多圈同軸型、半圓型、隨機型等。然而為了增加反射式光纖傳感器在位移檢測方面的自由度和靈活性，其關鍵在于使光纖位移傳感器探頭具有更加微小、靈活的特性，即對傳感器探頭結構設計提出了更高要求。過往的反射式光纖位移傳感器探頭設計中至少包含了一條出射光纖和一條接收光纖，將出射光路與接收光路分離開來。為了使檢測到的光信號足夠強，接收光纖通常還需要占用較大的體積，這樣不免浪費了空間資源，導致探頭體積龐大，限制了反射式光纖位移檢測系統在復雜、擁擠或者惡劣工作環境下的位移測量應用。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種共光路光纖精密位移傳感器，該傳感器探頭體積大大縮小，拓展了其應用范圍，具備相當大的競爭優勢。

為了達到上述目的，本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明是一種共光路光纖精密位移傳感器，包括傳感器探頭、出射光纖和接收光纖，出射光纖的一端通過光環形器與傳感器探頭連接，接收光纖的一端通過光環形器與傳感器探頭連接，在出射光纖中間安裝光隔離器，在出射光纖的另一端連接光源，接收光纖的另一端連接光電轉換器。

本發明的進一步改進在于：傳感器探頭由芯徑100到1000微米的單根或多根石英光纖或塑料光纖構成，傳感器探頭端面為平面。

本發明通過對反射式光纖位移傳感器探頭設計和光路調整方法研究，公開了一種共光路光纖精密位移傳感器，與傳統結構反射式光纖位移傳感器相比，本發明不僅滿足實用要求，其傳感器探頭出射和接收共光路設計最大程度消除了光路空間布局多余重復，使得探頭體積大大縮小，拓展了其應用范圍，具備相當大的競爭優勢。

本發明的有益效果是：本發明的傳感器借助光隔離器和光環形器，利用探頭中同一光纖中兩條光路傳輸通道，實現了出射和接收共光路位的精密位移測量，極大的壓縮了反射式光纖位移傳感器探頭體積，使探頭更靈活，且具有較好的隱秘性。

附圖說明

圖1是本發明傳感器的工作示意圖。

具體實施方式

為了加深對本發明的理解，下面將結合附圖和實施例對本發明做進一步詳細描述，該實施例僅用于解釋本發明，對本發明的保護范圍構成限定。