[發明專利]一種基于光纖FP傳感的扭矩測量裝置及方法有效
| 申請號： | 202110580130.7 | 申請日： | 2021-05-26 |
| 公開（公告）號： | CN113340495B | 公開（公告）日： | 2023-03-24 |
| 發明（設計）人： | 周次明;余鑫宇;范典;王晶;陳希 | 申請（專利權）人： | 武漢理工大學 |
| 主分類號： | G01L3/00 | 分類號： | G01L3/00 |
| 代理公司： | 武漢智嘉聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 42231 | 代理人： | 易賢衛 |
| 地址： | 430070 湖*** | 國省代碼： | 湖北;42 |
| 權利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 光纖 fp 傳感 扭矩 測量 裝置 方法 | ||
1.一種基于光纖FP傳感的扭矩測量裝置，其特征在于，用于測量傳動軸的扭矩，所述基于光纖FP傳感的扭矩測量裝置包括光纖傳感器、解調儀以及計算模塊，所述光纖傳感器包括：光纖傳感探頭、反射鏡、第一支撐臂以及第二支撐臂；
所述第一支撐臂和所述第二支撐臂固定連接于所述傳動軸；
所述第一支撐臂上開設一通孔，所述光纖傳感探頭通過所述通孔貫穿所述第一支撐臂；
所述反射鏡貼附于所述第二支撐臂上，且所述反射鏡正對于所述光纖傳感探頭，所述光纖傳感探頭和所述反射鏡形成F-P腔；
所述解調儀用于實時獲取所述F-P腔的腔長；
所述計算模塊用于根據所述F-P腔的腔長計算所述傳動軸的扭矩；
所述光纖傳感探頭包括光纖探頭端面，所述光纖探頭端面正對于所述反射鏡，所述光纖探頭端面和所述反射鏡形成所述F-P腔；
所述傳動軸的扭矩和所述F-P腔的腔長之間的關系為：
式中，為所述傳動軸的扭矩；為所述傳動軸的切變模量；為所述傳動軸截面對圓心的極慣性矩；為所述光纖探頭端面與所述傳動軸軸心的垂直距離；為所述傳動軸的測量長度；為所述F-P腔的腔長變化；為所述傳動軸施加扭矩時F-P腔的腔長；為所述F-P腔的初始腔長；為所述傳動軸的直徑。
2.根據權利要求1所述的基于光纖FP傳感的扭矩測量裝置，其特征在于，所述光纖探頭端面與所述反射鏡相互平行。
3.根據權利要求2所述的基于光纖FP傳感的扭矩測量裝置，其特征在于，所述光纖傳感探頭還包括貼附于所述光纖探頭端面上的半透半反膜。
4.根據權利要求1所述的基于光纖FP傳感的扭矩測量裝置，其特征在于，所述光纖傳感器還包括光源、光纖耦合器以及傳輸光纖；
所述光纖耦合器包括輸入接口、第一輸出接口和第二輸出接口，所述光源連接于所述輸入接口，所述傳輸光纖一端連接于所述第一輸出接口，所述傳輸光纖另一端連接與所述光纖傳感探頭，所述解調儀連接于所述第二輸出接口；
所述解調儀用于采集所述光源發出的光經過F-P腔后的干涉譜信號，并將所述干涉譜信號進行解調，獲得所述F-P腔的腔長。
5.根據權利要求4所述的基于光纖FP傳感的扭矩測量裝置，其特征在于，所述光源為寬帶光源。
6.根據權利要求1所述的基于光纖FP傳感的扭矩測量裝置，其特征在于，所述光纖傳感器還包括第一固定環和第二固定環，所述第一支撐臂通過所述第一固定環固定連接于所述傳動軸，所述第二支撐臂通過所述第二固定環固定連接于所述傳動軸。
7.根據權利要求6所述的基于光纖FP傳感的扭矩測量裝置，其特征在于，所述傳動軸包括位于所述第一固定環和所述第二固定環之間的第一段傳動軸，所述第一段傳動軸為圓柱體。
8.一種基于光纖FP傳感的扭矩測量方法，適用于權利要求1-7任意一項所述的基于光纖FP傳感的扭矩測量裝置，其特征在于，包括：
在所述傳動軸上設置光纖傳感探頭、反射鏡、第一支撐臂、第二支撐臂，以使光纖傳感探頭和所述反射鏡形成F-P腔；
通過所述解調儀實時獲取所述F-P腔的腔長；
通過計算模塊根據所述F-P腔的腔長計算所述傳動軸的扭矩。
該專利技術資料僅供研究查看技術是否侵權等信息，商用須獲得專利權人授權。該專利全部權利屬于武漢理工大學，未經武漢理工大學許可，擅自商用是侵權行為。如果您想購買此專利、獲得商業授權和技術合作，請聯系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/202110580130.7/1.html，轉載請聲明來源鉆瓜專利網。
- 上一篇：相機裝置和光學設備
- 下一篇：一種含石墨烯的高強度、高導電合金導線制備方法
