CN102267800B - 光纤扭转恢复方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种光纤扭转恢复方法及其装置。其方法是，当垂下的光纤发生重叠扭转，通过调整绕制方向至重叠扭转消失。其采用的装置特点是在直线导轨上滑动安装有放纤装置与收纤装置；且放纤装置包括有与直线导轨连接的主支架，在所述主支架上设置有主驱动轴，主驱动轴的一端设置有放纤盘，主驱动轴的另一端设置有驱动装置。同时放纤装置包括有与直线导轨连接的副支架，在所述副支架上设有转轴，转轴上架设有旋转平台，所述旋转平台上设有从驱动轴，从驱动轴的一端设置有收纤盘，从驱动轴的另一端设置有驱动装置。这样能够以放纤装置与收纤装置相互之间基于水平面的扭转方式进行操作，避免了因重力导致的光纤折断的弊端。

Description

光纤扭转恢复方法及其装置
技术领域
本发明涉及一种光纤扭转恢复方法及其装置，尤其涉及一种绕制光纤环所使用的光纤扭转恢复方法及其装置。
背景技术
光纤角度传感器(又称光纤陀螺)，是利用光纤传感技术测量空间惯性转动率的一种新型传感器，与以往的机械陀螺相比，具有无机械转动部件，灵敏度高等特点；与微机电陀螺仪相比，在技术指标和环境适应性上具备优势；与激光陀螺相比，它无需超高精度光学加工，不需要机械偏置和高压，不必采用高性能气体密封，容易制造，易于集成，寿命更长，光纤陀螺是众多种陀螺中唯一的没有活动部件的陀螺。它广泛的运用在军用和民用上。
光纤环是光纤角度传感器的传感核心，它对于光纤陀螺来说，既是提高精度的重要途径，同时也是主要影响精度的因素，光纤环的好坏直接影响光纤陀螺的精度，而光纤环现用的主要原料是光纤，我国现有的生产光纤的厂家生产的光纤(除一些特种光纤外)大多存在扭转现象，从而产生了内部的应力，会极大影响光纤环的性能。所以事先将光纤扭转恢复就十分必要。
除了以上提到的光纤陀螺核心部件光纤环所用的光纤需要去扭以外，在其他光纤传感技术领域--如电场强度检测用的光纤环、光纤压力传感用光纤，都需要防止光纤扭转产生的应力对测量精度的影响。
光纤由于其细小、抗拉和抗弯折强度差，目前行业中普遍都没有有效解决光纤扭转这个问题，已有的光纤扭转的装置以垂直方向扭转恢复，即将光纤一端吊起，另一端用重物垂下，使其自由旋转释放扭力，然而由于光纤抗拉力很低，而需要去扭的光纤长度往往长达几百米甚至上千米，其在垂直扭转恢复的过程中因重力原因光纤易折断。也有采用光纤扭转恢复装置来弄，既通过偏心减速组件和光纤筒回转组件保证光纤在绕制过程中的非扭转绕制，但该装置复杂，效果也比较差。该两种技术方案均没有实用性。
光纤的扭转易使光纤存在内部的应力，影响到光纤的性能。
发明内容
本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种光纤扭转恢复方法及其装置。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
光纤扭转恢复方法，其包括以下步骤：
步骤①，放出一段光纤；
步骤②，将光纤两端向中间靠拢，直到光纤自然下垂出现叠加，形成扭转现象；
步骤③，判断光纤扭转的方向并根据光纤扭转的方向，旋转光纤的某一端，令旋转面垂直于光纤长度方向，直至步骤②中所述的扭转现象消失。
上述的光纤扭转恢复方法，其中：步骤①中所述的放出一段光纤，是从放纤装置上放出一段光纤，光纤的另一端固定在收纤装置上；重复步骤①至③，将放纤装置上的光纤逐次去扭后收入收纤装置。
进一步地，上述的光纤扭转恢复方法，其中：步骤③中如果光纤的扭转现象为顺时针扭转，则旋转光纤某一端的旋转方向为从端头向光纤方向逆时针旋转；如果光纤的扭转现象为逆时针扭转时，则旋转光纤某一端的旋转方向为从端头向光纤方向顺时针旋转。
进一步地，上述的光纤扭转恢复方法，其中：所述光纤为缠绕光纤环用光纤。
进一步地，上述的光纤扭转恢复方法，其中：所述光纤环为用于光纤陀螺的光纤环。
光纤扭转恢复装置，包括有用于将需要去扭的光纤放出的放纤装置，用于将已经完成去扭的光纤收起的收纤装置，其中：所述放纤装置设有沿旋转面垂直光纤长度方向进行旋转的旋转部件；或是所述的收纤装置设有沿旋转面垂直光纤长度方向进行旋转的旋转部件。
上述的光纤扭转恢复装置，其中：所述的放纤装置与收纤装置滑动安装在直线导轨上。
进一步地，上述的光纤扭转恢复装置，其中：所述的放纤装置包括有与直线导轨连接的主支架，在所述主支架上设置有主驱动轴，主驱动轴的一端设置有放纤盘，主驱动轴的另一端设置有驱动装置；所述的放纤装置包括有与直线导轨连接的副支架，在所述副支架上设有转轴，转轴上架设有旋转平台，所述旋转平台上设有从驱动轴，从驱动轴的一端设置有收纤盘，从驱动轴的另一端设置有驱动装置。
进一步地，上述的光纤扭转恢复装置，其中：所述的驱动装置为把手或是电机。
再进一步地，上述的光纤扭转恢复装置，其中：所述放纤装置与收纤装置设有滑动驱动装置，放纤装置与收纤装置沿导轨手动移动或是电机驱动移动。
本发明技术方案的优点主要体现在：能够以放纤装置与收纤装置相互之间基于水平面的扭转方式进行操作，在扭转恢复的过程中避免了传统竖直自由下垂去扭因重力导致的光纤折断弊端。同时，通过旋转平台带动收纤盘进行多角度的旋转，有利于减小光纤内部的应力，提高绕制的光纤环的性能。可高效、方便、快捷地对光纤存在的扭转进行恢复，有效地解决因光纤扭转造成光纤环损耗的增大和对称度下降的问题，为绕制高品质的光纤环创造基本条件。
附图说明
本发明的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本发明技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。这些附图当中，
图1是光纤扭转恢复装置的整体构造示意图；
图2是放纤装置的构造示意图；
图3是收纤装置的构造示意图；
图4是光纤发生扭转现象的示意图；
图5是收纤盘向顺时针方向旋转的去扭示意图。
图中各附图标记的含义如下：
1直线导轨            2主支架
3主驱动轴            4放纤盘
5副支架              6旋转平台
7收纤盘              8从驱动轴
9把手                10固定板
11止位部件           12光纤
具体实施方式
如图1～5所示的光纤扭转恢复方法，其特别之处在于包括以下步骤：
首先，从放纤装置的放纤盘4放出光纤12，将光纤12连接到收纤装置的收纤盘7上。然后，放纤装置与收纤装置通过直线导轨1向中间靠拢，直到光纤12由于自然下垂而出现叠加形成的扭转现象。换句话说，伴随着光纤12的绕制，放纤装置与收纤装置靠拢时，会出现光纤12向逆时针方向发生扭转现象或是光纤12向顺时针方向发生扭转现象。
为了继续进行光纤的绕制，必须进行扭转恢复。具体来说，若之前出现光纤12向逆时针方向发生扭转现象，则将收纤盘7向顺时针方向旋转后，顺时针转动驱动装置进行扭转恢复。同样的，如果出现光纤12向顺时针方向发生扭转现象，则将收纤盘7向顺时针方向旋转后，逆时针转动驱动装置进行扭转恢复。
待扭转恢复后，即可继续进行光纤的绕制，并且一旦再次出现扭转现象，依然可以采用上述的方法恢复即可。
结合本发明一较佳的实施方式来看，为了便于快速将光纤12固定到收纤盘7上，光纤12一段通过胶带连接到收纤装置的收纤盘7上。同时，结合实际应用来看，胶带在绕制结束后可以快速取下成品，满足快速稳定的加工需要。
同时考虑到能够实现较佳的扭转恢复效果，收纤盘7顺时针方向旋转的角度为90°，即如图5所示。这样，收纤盘7恰好与放纤盘4垂直，在此时顺时针或是逆时针旋转驱动装置均可以起到最佳的作用。
为了更好地实施本扭转恢复方法，现提供一光纤12扭转恢复装置，包括有直线导轨1，其与众不同在于：在的直线导轨1上滑动安装有放纤装置与收纤装置。同时，所述的放纤装置包括有与直线导轨1连接的主支架2，在所述主支架2上设置有主驱动轴3，主驱动轴3的一端设置有放纤盘4，主驱动轴3的另一端设置有驱动装置。并且，所述的放纤装置包括有与直线导轨1连接的副支架5，在所述副支架5上设有转轴，转轴上架设有旋转平台6，所述旋转平台6上设有从驱动轴8，从驱动轴8的一端设置有收纤盘7，从驱动轴8的另一端设置有驱动装置。
进一步来看，为了满足不同需求的恢复，所述的驱动装置为把手9或是电机。这样可以通过把手9实现较为精确的细微调整，满足光纤12的特殊走线要求。同时，亦可以通过采用电机来实现快速去扭。
并且，考虑到旋转平台6能更顺畅的旋转，不影响收纤的正常工作，在副支架5上设有固定板10，固定板10上安装有转轴。
再者，考虑到放纤装置与收纤装置在直线导轨1受到一定的位移约束，在直线导轨1的两端设置有止位部件11。
通过上述的文字表述并结合附图可以看出，采用本发明后，能够以放纤装置与收纤装置相互之间基于水平面的扭转方式进行操作，在扭转恢复的过程中避免了传统竖直自由下垂去扭因重力导致的光纤折断弊端。同时，通过旋转平台带动收纤盘进行多角度的旋转，有利于减小光纤内部的应力，提高绕制的光纤环的性能。可高效、方便、快捷地对光纤存在的扭转进行恢复，有效地解决因光纤扭转造成光纤环损耗的增大和对称度下降的问题，为绕制高品质的光纤环创造基本条件。

Claims (2)

1.光纤扭转恢复方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤①，放出一段光纤，从放纤装置上放出一段光纤，光纤的另一端固定在收纤装置上；重复步骤①至③，将放纤装置上的光纤逐次去扭后收入收纤装置；
步骤②，将光纤两端向中间靠拢，直到光纤自然下垂出现叠加，形成扭转现象；
步骤③，判断光纤的扭转方向，根据光纤的扭转方向旋转光纤的某一端，令旋转面垂直于光纤的长度方向，直至步骤②中所述的扭转现象消失，如果光纤的扭转现象为顺时针扭转，则旋转光纤某一端的旋转方向为从端头向光纤方向逆时针旋转；如果光纤的扭转现象为逆时针扭转，则旋转光纤某一端的旋转方向为从端头向光纤方向顺时针旋转，所述光纤为缠绕光纤环用光纤。
2.光纤扭转恢复装置，包括有用于将需要去扭的光纤放出的放纤装置，用于将已经完成去扭的光纤收起的收纤装置，其特征在于：所述放纤装置设有沿旋转面垂直光纤长度方向进行旋转的旋转部件，或是所述的收纤装置设有沿旋转面垂直光纤长度方向进行旋转的旋转部件，所述的放纤装置与收纤装置滑动安装在直线导轨上，所述的放纤装置包括有与直线导轨连接的主支架，在所述主支架上设置有主驱动轴，主驱动轴的一端设置有放纤盘，主驱动轴的另一端设置有驱动装置，所述的放纤装置包括有与直线导轨连接的副支架，在所述副支架上设有转轴，转轴上架设有旋转平台，所述旋转平台上设有从驱动轴，从驱动轴的一端设置有收纤盘，从驱动轴的另一端设置有驱动装置，所述的驱动装置为把手或是电机，所述放纤装置与收纤装置设有滑动驱动装置，放纤装置与收纤装置沿导轨手动移动或是电机驱动移动。
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