[實用新型]一種雙軸光纖光柵傾斜傳感器

有效

• 申請號: 201821176151.2
• 申請日: 2018-07-24
• 公開（公告）號: CN208595892U
• 公開（公告）日: 2019-03-12
• 發明（設計）人: 劉國永;李闊;李瑜慶
• 申請（專利權）人: 蚌埠學院
• 主分類號: G01B11/26
• 分類號: G01B11/26
• 代理公司: 蚌埠鼎力專利商標事務所有限公司 34102
• 代理人: 王琪

本實用新型公開了一種雙軸光纖光柵傾斜傳感器，包括有底座、設置于底座斜面上的慣性元件、以及兩個光纖光柵，兩個光纖光柵的內端均與慣性元件固定連接，其外端均與底座的斜面固定連接，且兩個光纖光柵外端的固定點高度一致。對于現有光纖光柵雙軸傾斜傳感器，在兩個軸的方向，都布有光纖光柵。當發生傾斜、慣性元件移動時，每個軸向的光纖光柵的波長變化量，對應該方向的傾斜變化量。本實用新型僅在一個軸向，布置兩個光纖光柵，慣性元件固定在兩個光纖光柵中間，當發生傾斜、慣性元件移動時，兩個光纖光柵的波長變化量的差，對應軸向方向的傾斜變化量；兩個光纖光柵的波長變化量的和，對應橫向方向的傾斜變化量，從而，減少了加工和制作的難度。

技術領域

本實用新型涉及光纖光柵傾斜儀領域，具體是一種雙軸光纖光柵傾斜傳感器。

背景技術

光纖傳感器與電學傳感器相比，具有抗電磁干擾、不怕雷擊等特點。對于現有光纖光柵雙軸傾斜傳感器，在兩個軸的方向，都布有光柵。當發生傾斜、慣性元件移動時，每個軸向的光柵的波長變化量，對應該方向的傾斜變化量(H.Y.Au,S.K.Khijwania,H.Y.Fu,W.H.Chung and H.Y.Tam,Temperature-Insensitive Fiber Bragg Grating Based TiltSensor With Large Dynamic Range,Journal of Lightwave Technology 29(11),1714-1720,2011)。因為在兩個方向都要安裝和固定光柵，所以，工藝較為復雜。

實用新型內容

本實用新型一種雙軸光纖光柵傾斜傳感器，僅在一個軸向，布置兩個光纖光柵，慣性元件在兩個光纖光柵中間，當發生傾斜、慣性元件移動時，兩個光纖光柵的波長變化量的差，對應軸向方向的傾斜變化量；兩個光纖光柵的波長變化量的和，對應橫向方向的傾斜變化量，從而，減少了加工和制作的難度。

本實用新型的技術方案為：

一種雙軸光纖光柵傾斜傳感器，包括有頂面為斜面的底座、設置于底座斜面上的慣性元件、以及兩個光纖光柵，所述的兩個光纖光柵的內端均與慣性元件固定連接，兩個光纖光柵的外端均與底座的斜面固定連接，且兩個光纖光柵外端的固定點高度一致。

所述的底座的斜面與水平面之間的角度為45度。

如附圖所示，慣性元件固定在兩個光纖光柵的中間；兩個光纖光柵的另外兩個端點，分別固定在底座上。安裝完成后，慣性元件受到重力、底座斜面的支撐力和兩個光纖光柵的拉力。底座的斜面盡可能光滑；從而，減小摩擦力。

兩個光纖光柵外端固定點的連線方向，是軸向；垂直于該方向的另一個水平方向，是橫向。當本實用新型沿著軸向傾斜時，慣性元件發生軸向移動。根據受力分析可知：其中一個光纖光柵變長；另一個光纖光柵變短；且其變化量互補。因此，兩個光纖光柵的波長變化量的差，對應軸向方向的傾斜變化量。兩個光纖光柵的和，不變化。

當本實用新型沿著橫向傾斜時，造成慣性元件的橫向移動。如果橫向運動的結果，使得底座的斜面與水平面的夾角變大，根據受力分析可知：底面對慣性元件的支撐力減小，兩個光纖光柵受到的拉力都增大、長度都變長、波長都增大，而它們波長的差不變。如果橫向運動的結果，使得底座的斜面與水平面的夾角變小，底面對慣性元件的支撐力增大，兩個光纖光柵受到的拉力都減小、長度都變短、波長都減小，它們波長的差仍不變。

附圖說明

圖1是本實用新型的正視圖。

圖2是本實用新型的左視圖。

具體實施方式

見圖1和圖2，一種雙軸光纖光柵傾斜傳感器，包括有頂面為斜面的底座1、設置于底座1斜面上的慣性元件2、以及兩個光纖光柵3，兩個光纖光柵3的內端均與慣性元件2固定連接，兩個光纖光柵3的外端均與底座1的斜面固定連接，且兩個光纖光柵2外端的固定點4高度一致。