[發明專利]光纖微振動的探測裝置及系統

在審

• 申請號: 202010145776.8
• 申請日: 2020-03-05
• 公開（公告）號: CN111289086A
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 金華伏安光電科技有限公司
• 主分類號: G01H9/00
• 分類號: G01H9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及光纖微振動的探測裝置及系統，主要涉及光纖探測器件領域。本申請通過將光纖、納米梁和探測尖均設置在殼體內部，其中，光纖貫穿殼體，在光纖上沿垂直于光纖方向開設有孔洞，納米梁一端固定在殼體內部，納米梁的另一端設置有探測尖，探測尖垂直于納米梁設置，并延伸至光纖中的孔洞中，當該探測裝置需要測量待測震動時，將該裝置放置在待測振動旁邊，當該納米梁在振動的作用下發生共振的時候，該納米梁的另一端的探測尖也發生振動，由于該探測尖設置在該納米梁的另一端，并延伸至光纖中的孔洞中，則當該探測尖振動時，會改變該光纖中光的傳播特性，也就是改變該光纖的透射系數，根據透射系數的改變可以得到待測振動的振動參數。

技術領域

本發明涉及光纖探測器件領域，主要涉及一種光纖微振動的探測裝置及系統。

背景技術

振動指一個物體相對于靜止參照物或處于平衡狀態的物體的往復運動。一般來說振動是經常發生的一中物理現象。機械振動在很多情況下總是有害的，它使機器的零部件加快失效，破環機器的正常工作，降低設備的使用壽命，甚至導致機器部件損壞而產生事故。

現有技術中，一般采用傳感器把振動體的運動轉化為電信號，但由于傳感器的輸出信號(電壓或電流)太弱，不能夠直接作為顯示和分析儀器的輸入，需要經過信號調理器對其進行放大；由于傳感器輸出的是模擬信號，而現代信號分析處理儀和儲存單元用的都是數字集成電路或計算機，因此要用數據采集裝置將模擬信號轉換成離散數字信號才能進行處理；而且為了避免采樣后的數字信號可能會不正確的反映原有連續信號，在對連續信號采樣之前還要對信號進行濾波，去掉信號的高頻分量，然后通過電信號計算得到振動的相關參數。

但是，由于上述方法需要將振動信號轉化為電信號，并對電信號進行放大過濾，使得剩余的電信號受損，進而使得計算得到的振動存在誤差，從而使得計算得到的振動參數不準確。

發明內容

本發明的目的在于，針對上述現有技術中的不足，提供一種光纖微振動的探測裝置及系統，以解決現有技術中由于上述方法需要將振動信號轉化為電信號，并對電信號進行放大過濾，使得剩余的電信號受損，進而使得計算得到的振動存在誤差，從而使得計算得到的振動參數不準確的問題。

為實現上述目的，本發明實施例采用的技術方案如下：

第一方面，本申請提供一種光纖微振動的探測裝置，探測裝置包括：光纖、納米梁、探測尖和殼體；光纖、納米梁和探測尖均設置在殼體內部，其中，光纖貫穿殼體，在光纖上沿垂直于光纖方向開設有孔洞，納米梁一端固定在殼體內部，納米梁的另一端設置有探測尖，探測尖垂直于納米梁設置，并延伸至光纖中的孔洞中。

可選的，該探測尖的橫截面積的寬度小于孔洞的直徑。

可選的，該探測尖和納米梁的材料均為硅。

可選的，該探測尖表面鍍有貴金屬膜。

可選的，該探測尖的形狀為圓錐形、圓柱形或者條形。

可選的，該光纖上沿垂直于光纖方向開設有孔洞的數量為兩個。

可選的，該兩個孔洞之間的距離為1微米-10微米。

可選的，該探測尖的數量為兩個，兩個探測尖均設置在納米梁的一端，且分別延伸到一個孔洞中。

第二方面，本申請提供另一種光纖微振動的探測系統，探測系統包括：光源、光譜儀和第一方面任意一項的探測裝置，光源和光譜儀分別設置在探測裝置的光纖的兩端。

本發明的有益效果是：