[發明專利]光纖震動傳感探頭、及其安裝方法和光纖震動傳感器

有效

• 申請號: 201911002362.3
• 申請日: 2019-10-21
• 公開（公告）號: CN110646083B
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發明（設計）人: 張剛;俞本立;吳許強;時金輝;左珹;方莎莎;張伍軍
• 申請（專利權）人: 安徽大學
• 主分類號: G01H9/00
• 分類號: G01H9/00
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 王華英

本發明提供了一種光纖震動傳感探頭、及其安裝方法和光纖震動傳感器。所述光纖震動傳感探頭包括：殼體，包含有一阻尼液；插芯，插置于所述殼體內；固定裝置，設置于所述殼體上，并固定所述插芯；干涉儀，設置于所述殼體內，并插接于所述插芯內；其中，所述干涉儀包括至少一光纖，所述光纖的一部分具有中空結構，所述中空結構是位于所述光纖的兩端之間。包含本發明提供的光纖震動傳感探頭的光纖震動傳感器，對溫度不敏感，工作穩定，測量精度高。

技術領域

本發明屬于光纖傳感技術領域，特別是涉及一種光纖震動傳感探頭、及其安裝方法和光纖震動傳感器。

背景技術

震動測量在許多領域得到廣泛應用，如大型結構工程、機器設備健康監測，入侵者探測，礦山微震監測，地震預警和油氣勘測等。相較于傳統電學加速度計，光纖震動傳感器具有特殊的優點，如抗電磁干擾、惡劣環境中健壯性強、結構緊湊、本征安全、可以遙測和大規模組網等，而受到越來越多的科研工作者的興趣，并提出了不同種類的光纖震動傳感器，目前光纖震動傳感器主要有強度調制型、光纖光柵型、模間干涉型和雙光束干涉型。

然而目前強度調制型光纖震動傳感器，雖然結構簡單，但是測量精度差。光纖光柵型震動傳感器，目前已有產品進入商用階段，但關鍵技術指標如工作頻帶、分辨率等較差。模間干涉型光纖震動傳感器，結構簡單，成本低廉，但測量精度差。雙光束干涉型光纖震動傳感器，雖然靈敏度高，但通常需要復雜的解調電路系統，成本高，此外，光纖光柵型、模間干涉型和雙光束干涉型光纖震動傳感器均對外界溫度擾動敏感，溫度穩定性差，其會對有效信號產生串擾。因此，提供一種溫度不敏感、結構簡單小巧、成本低、測量精度高的光纖震動傳感器十分重要。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種光纖震動傳感探頭。所述光纖震動傳感探頭采用具有一部分中空結構的光纖的干涉儀，在運用到纖震動傳感器時，所述纖震動傳感器通過檢測所述干涉儀的相位變化以拾取震動信號，靈敏度高，工作頻率帶寬和靈敏度可調，此外，所述光纖震動傳感器穩定性好，對溫度不敏感，制作工藝簡單、結構小巧、成本低。

本發明的另一個目的在于提供一種包含如上所述光纖震動傳感探頭的安裝方法。

本發明的另一個目的在于提供一種包含如上所述光纖震動傳感探頭的光線震動傳感器。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供了一種光纖震動傳感探頭，所述光纖震動傳感探頭包括，殼體，包含有一阻尼液；插芯，插置于所述殼體內；固定裝置，設置于所述殼體上，并固定所述插芯；干涉儀，設置于所述殼體內，并插接于所述插芯；其中，所述干涉儀包括至少一光纖，所述光纖的一部分具有中空結構，所述中空結構是位于所述光纖的兩端之間。

在本發明公開的一具體實施方式中，所述干涉儀包括：第一光纖、第二光纖、以及第三光纖；所述第二光纖具有中空結構，位于所述第一光纖和第二光纖的之間。

在本發明公開的一具體實施方式中，所述第一光纖為單模光纖。

在本發明公開的一具體實施方式中，所述第二光纖為空心光子晶體光纖。

在本發明公開的一具體實施方式中，所述第三光纖選自所述單模光纖、多模光纖、保偏光纖，以及無芯光纖中的任意一種。

在本發明公開的一具體實施方式中，所述第三光纖的末端面為粗糙面，并插接于所述插芯。

在本發明公開的一具體實施方式中，所述固定裝置包括，法蘭盤，設置于所述殼體上；接頭，設置于所述法蘭盤上；其中，所述固定裝置通過粘合劑密封所述光纖震動傳感探頭。