[發明專利]一種組合式可變靈敏度的多維FBG加速度傳感器

有效

• 申請號: 202011202395.5
• 申請日: 2020-11-02
• 公開（公告）號: CN112379127B
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發明（設計）人: 王寧;夏彬蕓;趙坤;丁克勤;趙娜
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G01P15/18
• 分類號: G01P15/18;G01P15/093;G01H9/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 胡琳萍

1.一種組合式可變靈敏度的多維FBG加速度傳感器（7），其特征在于包括置于中空結構的空間內中的三個傳感單元：x向傳感單元（4）、y向傳感單元（5）與z向傳感單元（6）；三個傳感單元在中空結構的空間內兩兩相互垂直，且沿中空結構的空間內豎直方向依次間隔排列布置，相互獨立互不干擾；

三個傳感單元均包括滑桿、質量塊、支撐塊、懸臂梁的連桿結構；每個傳感單元內設有一個懸臂梁，懸臂梁的一端與傳感器殼體固定連接，另一端與質量塊固定連接；質量塊與滑桿間隙配合且質量塊可在滑桿上進行短行程滑動，通過改變滑桿與質量塊接觸面的表面粗糙度能夠改變傳感單元阻尼。

2.根據權利要求1所述的組合式可變靈敏度的多維FBG加速度傳感器（7），其特征在于：x向傳感單元（4）與y向傳感單元（5）在水平面上相互垂直且在豎直平面上相互平行設置；y向傳感單元（5）與z向傳感單元（6）在水平面上平行且在豎直平面上相互垂直設置。

3.根據權利要求1所述的組合式可變靈敏度的多維FBG加速度傳感器（7），其特征在于：傳感器殼體（2）與頂部的傳感器上蓋（1）、底部的傳感器底座（3）相連接形成中空結構的空間。

4.根據權利要求1所述的組合式可變靈敏度的多維FBG加速度傳感器（7），其特征在于：各向的傳感單元均包括一個質量塊、光纖光柵、光纖、懸臂梁、滑桿和兩個支撐塊；滑桿上設置所述質量塊，且滑桿兩端與傳感器殼體（2）兩個側面上的出纖孔固定連接，懸臂梁與滑桿垂直設置，且懸臂梁的一端與傳感器殼體（2）固定連接，另一端與質量塊固定連接，兩個支撐塊設置在懸臂梁上且位于懸臂梁兩端之間，且在該懸臂梁設置方向上的支撐塊的伸出位置與滑桿的布置方向互相平行；與懸臂梁平行地設置該向的光纖，在光纖上設置光纖光柵。

5.根據權利要求1所述的組合式可變靈敏度的多維FBG加速度傳感器（7），其特征在于：每個傳感單元中單獨布置一根光纖光柵。

6.根據權利要求1所述的組合式可變靈敏度的多維FBG加速度傳感器（7），其特征在于：光纖光柵位于兩個支撐塊之間。

7.根據權利要求1所述的組合式可變靈敏度的多維FBG加速度傳感器（7），其特征在于：傳感單元沿光纖光柵方向的兩側設有光纜接頭，光纖光柵通過兩個光纜接頭連接且固定在兩個支撐塊之上，經過出纖孔后延伸至傳感器殼體的外部。

8.根據權利要求1所述的組合式可變靈敏度的多維FBG加速度傳感器（7），其特征在于：三個質量塊（41、 51、61）均為正六面體結構，并在其中心位置開有貫穿質量塊的圓孔，各滑桿（47）、57、67）與各對應圓孔間隙配合。

9.根據權利要求1所述的組合式可變靈敏度的多維FBG加速度傳感器（7），其特征在于：三個質量塊與各自滑桿的間隙配合連接處的滑桿表面粗糙度相同或不同。