[發(fā)明專利]一種基于光纖的加速度檢測裝置

在審

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• 申請日: 2021-02-09
• 公開（公告）號: CN112964904A
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 不公告發(fā)明人
• 申請（專利權(quán)）人: 王計蘭
• 主分類號: G01P15/03
• 分類號: G01P15/03;G01L1/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種基于光纖的加速度檢測裝置，所述基于光纖的加速度檢測裝置包括內(nèi)圈鋼環(huán)、外圈鋼環(huán)、光纖和彈性材料；所述內(nèi)圈鋼環(huán)設(shè)置在所述外圈鋼環(huán)內(nèi)；所述光纖設(shè)置在所述內(nèi)圈鋼環(huán)外側(cè)，且設(shè)置在所述外圈鋼環(huán)內(nèi)；所述彈性材料設(shè)置在所述光纖和所述外圈鋼環(huán)之間。本發(fā)明利用了光纖由于應(yīng)力產(chǎn)生的反向瑞利散射，利用光纖所受應(yīng)力大小和位置來檢測加速度的方向和大小，檢測準(zhǔn)確度和靈敏度極高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及加速度檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于光纖的加速度檢測裝置。

背景技術(shù)

加速度傳感器是一種用來測量運(yùn)動物體加速度值的器件。加速度傳感器廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)、航空業(yè)、機(jī)械振動分析等。

加速度傳感器的工作原理一般是：當(dāng)慣性質(zhì)量受到外界加速度作用時，質(zhì)量就會產(chǎn)生位移，進(jìn)而換算得到加速度。和其它傳感器一樣，加速度傳感器通過其它容易測量到的量來間接得到難以直接測量到的加速度。在結(jié)構(gòu)上大都是由彈性敏感元件、檢測電路、殼體及輔助結(jié)構(gòu)組成。

現(xiàn)有的加速度傳感器直接測量慣性質(zhì)量相對位移或間接檢測彈簧變形量,最后通過一系列的轉(zhuǎn)換關(guān)系得到被測物體的加速度值。一般加速度傳感器分為壓阻式、壓電式、電容式和熱對流式。但是這些類型的加速度傳感器設(shè)計復(fù)雜、材料種類要求嚴(yán)格制造成本相對較高，并且檢測精裝度也往往不盡人意。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于光纖的加速度檢測裝置，可以更準(zhǔn)確、更靈敏地檢測出加速度。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一種基于光纖的加速度檢測裝置，所述基于光纖的加速度檢測裝置包括內(nèi)圈鋼環(huán)、外圈鋼環(huán)、光纖和彈性材料；

所述內(nèi)圈鋼環(huán)設(shè)置在所述外圈鋼環(huán)內(nèi)；

所述光纖設(shè)置在所述內(nèi)圈鋼環(huán)外側(cè)，且設(shè)置在所述外圈鋼環(huán)內(nèi)；

所述彈性材料設(shè)置在所述光纖和所述外圈鋼環(huán)之間。

可選地，所述基于光纖的加速度檢測裝置還包括重物塊；所述重物塊設(shè)置在所述光纖和所述彈性材料之間。

可選地，所述重物塊與所述光纖接觸的一端的面積小于所述重物塊與所述彈性材料接觸的一端的面積。

可選地，所述重物塊的形狀為梯形或錐形。

可選地，所述彈性材料設(shè)置有多個，多個所述彈性材料均勻設(shè)置在所述光纖和所述外圈鋼環(huán)之間。

可選地，所述基于光纖的加速度檢測裝置還包括雙向耦合器、光源和光探測器；

所述雙向耦合器一端連接所述光纖的引出端；

所述雙向耦合器另一端連接所述光源和所述光探測器。

可選地，所述雙向耦合器、所述光源和所述光探測器設(shè)置在所述內(nèi)圈鋼環(huán)內(nèi)。

可選地，所述內(nèi)圈鋼環(huán)的直徑大于10cm。

根據(jù)本發(fā)明提供的具體實(shí)施例，本發(fā)明公開了以下技術(shù)效果：

本發(fā)明公開了一種基于光纖的加速度檢測裝置，所述基于光纖的加速度檢測裝置包括內(nèi)圈鋼環(huán)、外圈鋼環(huán)、光纖和彈性材料；所述內(nèi)圈鋼環(huán)設(shè)置在所述外圈鋼環(huán)內(nèi)；所述光纖設(shè)置在所述內(nèi)圈鋼環(huán)外側(cè)，且設(shè)置在所述外圈鋼環(huán)內(nèi)；所述彈性材料設(shè)置在所述光纖和所述外圈鋼環(huán)之間。本發(fā)明利用了光纖由于應(yīng)力產(chǎn)生的反向瑞利散射，利用光纖所受應(yīng)力大小和位置來檢測加速度的方向和大小，檢測準(zhǔn)確度和靈敏度極高。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。