CN110057480B - 一种叉型共轭结构的光纤光栅扭矩传感器及其安装方法 - Google Patents

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CN110057480B CN201910422316.2A CN201910422316A CN110057480B CN 110057480 B CN110057480 B CN 110057480B CN 201910422316 A CN201910422316 A CN 201910422316A CN 110057480 B CN110057480 B CN 110057480B
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Abstract

本发明涉及一种叉型共轭结构的光纤光栅扭矩传感器，其特征在于：包括两块表面均安装有光纤光栅的双栅区传感器弹性片、用于固定至被测轴上的两个固定卡环以及分别相对安装到两个固定卡环上的两块固定基片，两块固定基片的配合端分别设置有彼此相互呈反对称交错式组合的两个三叉型感应基片，两块传感器弹性片分别安装在两个三叉型感应基片组合的上下表面，所述三叉型感应基片包括设置在两块固定基片相对的一侧侧壁上的中间感应分支以及对称设置在中间感应分支左右两侧的侧感应分支。本发明提供了一种恶劣环境下耐腐蚀性强、使用寿命长且可靠性高的叉型共轭结构的光纤光栅扭矩传感器。

Description

一种叉型共轭结构的光纤光栅扭矩传感器及其安装方法
技术领域
本发明涉及一种叉型共轭结构的光纤光栅扭矩传感器及其安装方法。
背景技术
对船舶、水下运载器、潜水器、海洋钻井平台等设备的动力参数进行长期监测具有重要的安全意义和经济价值，其中对这些设备的动力轴系统进行扭矩的准确测量是其关键技术之一，卡环式扭矩测量仪是较常用的技术手段，目前此类扭矩测量仪上使用的扭矩传感器为传统的电阻式传感器，然而这些设备的动力轴系统常工作在水下潮湿环境中，并且受到环境腐蚀，传统的电类传感器工作在此类环境下可靠性具有很大局限性，光纤光栅传感器以其独特的优势如抗电磁干扰、耐腐蚀能力强、易于组建大型的传感网络等，为恶劣环境尤其是高湿环境下的扭矩测量提供了新的技术途径，为卡环式扭矩测量仪研制基于光纤光栅的扭矩传感器具有十分重要的意义。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于为卡环式扭矩测量仪提供一种恶劣环境下耐腐蚀性强、使用寿命长且可靠性高的光纤光栅扭矩传感器及其安装方法。
本发明的技术方案是这样实现的：一种叉型共轭结构的光纤光栅扭矩传感器，其特征在于：包括两块表面均安装有光纤光栅的双栅区传感器弹性片、用于固定至被测轴上的两个固定卡环以及分别相对安装到两个固定卡环上的两块固定基片，两块固定基片的配合端分别设置有彼此相互呈反对称交错式组合的两个三叉型感应基片，两块传感器弹性片分别安装在两个三叉型感应基片组合的上下表面，所述三叉型感应基片包括设置在两块固定基片相对的一侧侧壁上的中间感应分支以及对称设置在中间感应分支左右两侧的侧感应分支。
通过采用上述技术方案，两个固定卡环预先安装到被测轴的外壁上，两块固定基片分别相对安装到两个固定卡环上，在两块固定基片的配合端分别设置有彼此相互呈叉型共轭结构的两个三叉型感应基片，即三叉型感应基片的中间感应分支与另一个三叉型感应基片的两块侧感应分支位于同一平面，两块传感器弹性片分别安装在两个三叉型感应基片上下表面，传感器弹性片分别与三叉型感应基片的中间感应分支及另一个三叉型感应基片的两块侧感应分支固定连接，传感器弹性片的两个栅区分别位于三叉型感应基片的中间感应分支与另一个三叉型感应基片的两块侧感应分支之间，在测量的过程中，传感器弹性片的两个栅区测得的横向位移量大小相等，方向相反，可以组成外差式的测量系统，实现传感器的温度补偿，两个三叉型感应基片上下表面一共四个栅区，可以组成光纤光栅全桥光路，达到类似惠斯顿电桥的效果，通过两块双栅区传感器弹性片测得的横向位移量取平均值，即可提高实际测量的准确性，可靠性高，本发明结构简单，并可以直接替换卡环式扭矩测量仪上原来的电阻式传感器，升级成本低且能够自动补偿温度变化的影响，本发明提供了一种恶劣环境下耐腐蚀性强、使用寿命长且可靠性高的叉型共轭结构的光纤光栅扭矩传感器。
关于自动补偿温度变化的影响，以下进行说明：
以其中一个弹性片为例，被测轴上传递扭矩T时，两个固定卡环之间发生切向相对位移Δx，该位移与扭矩值成正比，即T＝kΔx，其中k为确定常数，传感器弹性片上的一个栅区测得相对位移Δx，中心波长变化量为Δλ1，另一个栅区测得相对位移-Δx，中心波长变化量Δλ2，两个光栅的温度变化量都为ΔT，则有
Δλ1＝kxΔx+kTΔT，
Δλ2＝kx(-Δx)+kTΔT，
其中kx、kT分别是光纤光栅对位移、温度的灵敏度系数，两式相减即可得到：Δλ1-Δλ2＝2kxΔx，
整理得：
代入前式，即
可见该测量方法自动消除了温度变化带来的影响，使用两个弹性片，共四个栅区可进一步消除由加工等因素引起的结构不对称性带来的误差。
本发明进一步设置为：所述中间感应分支及两块侧感应分支呈品字形分布设置在固定基片侧壁上。
通过采用上述技术方案，中间感应分支及两块侧感应分支呈品字形分布设置在固定基片侧壁上，从而在两个三叉型感应基片彼此相互连接呈叉型共轭结构时，两块中间感应分支及四块侧感应分支可以组成两组外差式测量系统，确保光纤光栅扭矩传感器测量值的准确度。
本发明进一步设置为：所述中间感应分支和两块侧感应分支上均设置有用于安装传感器弹性片的螺纹安装孔，所述传感器弹性片上对应设置有若干配合固定孔，所述传感器弹性片通过螺钉穿过配合固定孔后旋入螺纹安装孔中分别固定在中间感应分支和两块侧感应分支上。
通过采用上述技术方案，为了方便对传感器弹性片的安装拆卸，在中间感应分支和两块侧感应分支上均设置有用于安装传感器弹性片的螺纹安装孔，传感器弹性片上对应设置有若干配合固定孔，传感器弹性片在安装时，通过将传感器弹性片放置到两个三叉型感应基片上下表面后，操作将螺钉穿过配合固定孔后旋入到螺纹安装孔中，分别对应将传感器弹性片固定到位于固定基片上的中间感应分支和另一块固定基片上的两块侧感应分支上。
本发明进一步设置为：两个固定卡环彼此相互平行间隔安装在被测轴外壁上。
通过采用上述技术方案，将两个固定卡环彼此相互平行间隔安装在被测轴外壁上，用于精确传递被测轴转动的扭矩，保证光纤光栅扭矩传感器测量的准确性。
本发明进一步设置为：所述固定基片上设置有安装孔，所述固定卡环上设置有固定螺孔，所述固定基片通过定位螺钉穿过安装孔后旋入到固定螺孔中将固定基片固定在固定卡环上。
通过采用上述技术方案，为了进一步方便对固定基片的安装固定，在固定卡环上设置有固定螺孔，固定基片放置到固定卡环上之后，通过定位螺钉穿过安装孔后旋入到固定螺孔中后，将固定基片固定在固定卡环上。
本发明进一步设置为：所述固定卡环包括塑性抱紧段以及一体成型于塑性抱紧段两端的第一配合段和第二配合段，所述第一配合段上设置有圆孔，所述第二配合段上设置有带内螺纹的安装孔，所述第一配合段上铰接有用于配合圆孔和安装孔对第一配合段和第二配合段进行紧固的固定组件。
通过采用上述技术方案，为了进一步便于对固定卡环进行安装固定，将固定卡环设置为包括塑性抱紧段以及一体成型于塑性抱紧段两端的第一配合段和第二配合段，在安装时，将塑性抱紧段弯曲使其贴紧被测轴外环壁形成圆环形，位于塑性抱紧段两端的第一配合段和第二配合段相互贴合，并通过铰接在第一配合段上的固定组件，配合分别设置在第一配合段上的圆孔以及设置在第二配合段上的安装孔对第一配合段和第二配合段进行紧固，安装简便高效。
本发明进一步设置为：所述固定组件包括U型连接头和螺栓，所述U型连接头的开口端与第一配合段铰接，所述U型连接头上设置有螺孔，所述螺栓转动设置在螺孔中。
通过采用上述技术方案，在安装时，将塑性抱紧段弯曲使其贴紧被测轴外环壁形成圆环形，位于塑性抱紧段两端的第一配合段和第二配合段相互贴合，通过旋转转动设置在螺孔中的螺栓，使螺栓的螺纹端穿过圆孔后旋入到安装孔中，对第一配合段和第二配合段进行紧固，拆卸时，旋转螺栓使螺栓从安装孔和圆孔中退出，螺栓可以旋在螺孔中，避免遗失的同时，便于需要安装时的使用。
本发明进一步设置为：所述圆孔深度和安装孔深度比值为1：3。
通过采用上述技术方案，为了进一步提高对固定卡环的安装固定强度，将圆孔深度和安装孔深度比值设置为1：3，在保证螺栓相应长度的基础上，加大安装孔与螺栓的螺纹端连接长度。
本发明同时公开了一种方便安装的光纤光栅扭矩传感器的安装方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)、预安装：将两个固定卡环分别彼此相对间隔平行安装到被测轴的外壁上；
2)、固定端安装：将一块固定基片放置到固定卡环上之后，固定基片通过定位螺钉穿过安装孔后旋入到固定螺孔中固定在一个固定卡环上，固定基片设置有三叉型感应基片的一侧侧壁朝向另一个固定卡环；
3)、配合安装：将另一块固定基片设置有三叉型感应基片的一侧对准固定好的固定基片上的三叉型感应基片，使两个三叉型感应基片相互对准形成叉型共轭结构，然后通过定位螺钉穿过安装孔后旋入到固定螺孔中，从而将另一块固定基片固定在另一个固定卡环上；
4)、安装固定：将传感器弹性片放置到两个三叉型感应基片上下表面后，操作将螺钉穿过配合固定孔后旋入到螺纹安装孔中，分别对应将传感器弹性片固定到位于固定基片上的中间感应分支和另一块固定基片上的两块侧感应分支上。
本发明进一步设置为：在步骤(1)中，在安装固定卡环时，将塑性抱紧段弯曲使其贴紧被测轴外环壁形成圆环形，位于塑性抱紧段两端的第一配合段和第二配合段相互贴合，通过旋转转动设置在螺孔中的螺栓，使螺栓的螺纹端穿过圆孔后旋入到安装孔中，对第一配合段和第二配合段进行紧固。
通过采用上述技术方案，两个固定卡环预先安装到被测轴的外壁上，两块固定基片分别相对安装到两个固定卡环上，两块固定基片配合端的两个三叉型感应基片彼此相互呈叉型共轭结构，传感器弹性片再放置到两个三叉型感应基片上进行固定，本发明的光纤光栅扭矩传感器结构简单，安装方便快捷，且在正常使用测量的过程中，传感器弹性片的两个栅区测得的横向位移量大小相等，方向相反，可以组成外差式的测量系统，实现传感器的温度补偿，两个三叉型感应基片上下表面一共四个栅区，可以组成光纤光栅全桥光路，达到类似惠斯顿电桥的效果，通过两块双栅区传感器弹性片测得的横向位移量取平均值，即可提高实际测量的准确性，可靠性高，并可以接替卡环式扭矩测量仪上原来的电阻式传感器，且能够自动补偿温度变化的影响。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明具体实施方式结构示意图。
图2为本发明具体实施方式中两个三叉型感应基片爆炸结构示意图。
图3为本发明具体实施方式中传感器弹性片结构示意图。
图4为本发明具体实施方式中固定卡环结构示意图。
图5为本发明具体实施方式中固定卡环截面结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-图5所示，本发明公开了一种叉型共轭结构的光纤光栅扭矩传感器，在本发明具体实施例中，包括两块表面均安装有光纤光栅2的双栅区传感器弹性片1、用于固定至被测轴上的两个固定卡环3以及分别相对安装到两个固定卡环3上的两块固定基片4，两块固定基片4的配合端分别设置有彼此相互呈反对称交错式组合的两个三叉型感应基片5，两块传感器弹性片1分别安装在两个三叉型感应基片5组合的上下表面，所述三叉型感应基片5包括设置在两块固定基片4相对的一侧侧壁上的中间感应分支51以及对称设置在中间感应分支51 左右两侧的侧感应分支52。
通过采用上述技术方案，两个固定卡环预先安装到被测轴的外壁上，两块固定基片分别相对安装到两个固定卡环上，在两块固定基片的配合端分别设置有彼此相互呈叉型共轭结构的两个三叉型感应基片，即三叉型感应基片的中间感应分支与另一个三叉型感应基片的两块侧感应分支位于同一平面，两块传感器弹性片分别安装在两个三叉型感应基片上下表面，传感器弹性片分别与三叉型感应基片的中间感应分支及另一个三叉型感应基片的两块侧感应分支固定连接，传感器弹性片的两个栅区分别位于三叉型感应基片的中间感应分支与另一个三叉型感应基片的两块侧感应分支之间，在正常使用测量的过程中，传感器弹性片的两个栅区测得的横向位移量大小相等，方向相反，可以组成外差式的测量系统，实现传感器的温度补偿，两个三叉型感应基片上下表面一共四个栅区，可以组成光纤光栅全桥光路，达到类似惠斯顿电桥的效果，通过两块双栅区传感器弹性片测得的横向位移量取平均值，即可提高实际测量的准确性，可靠性高，本发明结构简单，并可以直接替换卡环式扭矩测量仪上原来的电阻式传感器，升级成本低且能够自动补偿温度变化的影响，本发明提供了一种恶劣环境下耐腐蚀性强、使用寿命长且可靠性高的叉型共轭结构的光纤光栅扭矩传感器。
关于自动补偿温度变化的影响，以下进行说明：
以其中一个弹性片为例，被测轴上传递扭矩T时，两个固定卡环之间发生切向相对位移Δx，该位移与扭矩值成正比，即T＝kΔx，其中k为确定常数，传感器弹性片上的一个栅区测得相对位移Δx，中心波长变化量为Δλ1，另一个栅区测得相对位移-Δx，中心波长变化量Δλ2，两个光栅的温度变化量都为ΔT，则有
Δλ1＝kxΔx+kTΔT，
Δλ2＝kx(-Δx)+kTΔT，
其中kx、kT分别是光纤光栅对位移、温度的灵敏度系数，两式相减即可得到：Δλ1-Δλ2＝2kxΔx，
整理得：
代入前式，即
可见该测量方法自动消除了温度变化带来的影响，使用两个弹性片，共四个栅区可进一步消除由加工等因素引起的结构不对称性带来的误差。
在本发明具体实施例中，所述中间感应分支51及两块侧感应分支52呈品字形分布设置在固定基片4侧壁上。
通过采用上述技术方案，中间感应分支及两块侧感应分支呈品字形分布设置在固定基片侧壁上，从而在两个三叉型感应基片彼此相互连接呈叉型共轭结构时，两块中间感应分支及四块侧感应分支可以组成两组外差式测量系统，确保光纤光栅扭矩传感器测量值的准确度。
在本发明具体实施例中，所述中间感应分支51和两块侧感应分支52上均设置有用于安装传感器弹性片1的螺纹安装孔11，所述传感器弹性片1上对应设置有若干配合固定孔12，所述传感器弹性片1通过螺钉穿过配合固定孔12后旋入螺纹安装孔11中分别固定在中间感应分支51和两块侧感应分支52上。
通过采用上述技术方案，为了方便对传感器弹性片的安装拆卸，在中间感应分支和两块侧感应分支上均设置有用于安装传感器弹性片的螺纹安装孔，传感器弹性片上对应设置有若干配合固定孔，传感器弹性片在安装时，通过将传感器弹性片放置到两个三叉型感应基片上下表面后，操作将螺钉穿过配合固定孔后旋入到螺纹安装孔中，分别对应将传感器弹性片固定到位于固定基片上的中间感应分支和另一块固定基片上的两块侧感应分支上。
在本发明具体实施例中，两个固定卡环3彼此相互平行间隔安装在被测轴外壁上。
通过采用上述技术方案，将两个固定卡环彼此相互平行间隔安装在被测轴外壁上，用于精确传递被测轴转动的扭矩，保证光纤光栅扭矩传感器测量的准确性。
在本发明具体实施例中，所述固定基片4上设置有安装孔13，所述固定卡环3上设置有固定螺孔14，所述固定基片3通过定位螺钉穿过安装孔13后旋入到固定螺孔14中将固定基片4固定在固定卡环3上。
通过采用上述技术方案，为了进一步方便对固定基片的安装固定，在固定卡环上设置有固定螺孔，固定基片放置到固定卡环上之后，通过定位螺钉穿过安装孔后旋入到固定螺孔中后，将固定基片固定在固定卡环上。
在本发明具体实施例中，所述固定卡环3包括塑性抱紧段21以及一体成型于塑性抱紧段21两端的第一配合段22和第二配合段23，所述第一配合段22上设置有圆孔24，所述第二配合段23上设置有带内螺纹的安装孔25，所述第一配合段22上铰接有用于配合圆孔24和安装孔25对第一配合段22和第二配合段23进行紧固的固定组件。
通过采用上述技术方案，为了进一步便于对固定卡环进行安装固定，将固定卡环设置为包括塑性抱紧段以及一体成型于塑性抱紧段两端的第一配合段和第二配合段，在安装时，将塑性抱紧段弯曲使其贴紧被测轴外环壁形成圆环形，位于塑性抱紧段两端的第一配合段和第二配合段相互贴合，并通过铰接在第一配合段上的固定组件，配合分别设置在第一配合段上的圆孔以及设置在第二配合段上的安装孔对第一配合段和第二配合段进行紧固，安装简便高效。
在本发明具体实施例中，所述固定组件包括U型连接头26和螺栓27，所述U型连接头26的开口端与第一配合段22铰接，所述U型连接头26上设置有螺孔28，所述螺栓27转动设置在螺孔28中。
通过采用上述技术方案，在安装时，将塑性抱紧段弯曲使其贴紧被测轴外环壁形成圆环形，位于塑性抱紧段两端的第一配合段和第二配合段相互贴合，通过旋转转动设置在螺孔中的螺栓，使螺栓的螺纹端穿过圆孔后旋入到安装孔中，对第一配合段和第二配合段进行紧固，拆卸时，旋转螺栓使螺栓从安装孔和圆孔中退出，螺栓可以旋在螺孔中，避免遗失的同时，便于需要安装时的使用。
在本发明具体实施例中，所述圆孔24深度和安装孔25深度比值为1：3。
通过采用上述技术方案，为了进一步提高对固定卡环的安装固定强度，将圆孔深度和安装孔深度比值设置为1：3，在保证螺栓相应长度的基础上，加大安装孔与螺栓的螺纹端连接长度。
本发明同时公开了一种方便安装的光纤光栅扭矩传感器的安装方法，在本发明具体实施例中，包括如下步骤：
1)、预安装：将两个固定卡环3分别彼此相对间隔平行安装到被测轴的外壁上；
2)、固定端安装：将一块固定基片4放置到固定卡环3上之后，固定基片4通过定位螺钉穿过安装孔13后旋入到固定螺孔14中固定在一个固定卡环3上，固定基片4设置有三叉型感应基片5的一侧侧壁朝向另一个固定卡环3；
3)、配合安装：将另一块固定基片4设置有三叉型感应基片5的一侧对准固定好的固定基片4上的三叉型感应基片5，使两个三叉型感应基片5相互对准形成叉型共轭结构，然后通过定位螺钉穿过安装孔13后旋入到固定螺孔14中，从而将另一块固定基片4固定在另一个固定卡环3上；
4)、安装固定：将传感器弹性片1放置到两个三叉型感应基片5上下表面后，操作将螺钉穿过配合固定孔12后旋入到螺纹安装孔11中，分别对应将传感器弹性片1固定到位于固定基片4上的中间感应分支51和另一块固定基片4上的两块侧感应分支52上。
在本发明具体实施例中，在步骤(1)中，在安装固定卡环3时，将塑性抱紧段21弯曲使其贴紧被测轴外环壁形成圆环形，位于塑性抱紧段21两端的第一配合段22和第二配合段23相互贴合，通过旋转转动设置在螺孔28中的螺栓 27，使螺栓27的螺纹端穿过圆孔24后旋入到安装孔25中，对第一配合段22 和第二配合段23进行紧固。
通过采用上述技术方案，两个固定卡环预先安装到被测轴的外壁上，两块固定基片分别相对安装到两个固定卡环上，两块固定基片配合端的两个三叉型感应基片彼此相互呈叉型共轭结构，传感器弹性片再放置到两个三叉型感应基片上进行固定，本发明的光纤光栅扭矩传感器结构简单，安装方便快捷，且在正常使用测量的过程中，传感器弹性片的两个栅区测得的横向位移量大小相等，方向相反，可以组成外差式的测量系统，实现传感器的温度补偿，两个三叉型感应基片上下表面一共四个栅区，可以组成光纤光栅全桥光路，达到类似惠斯顿电桥的效果，通过两块双栅区传感器弹性片测得的横向位移量取平均值，即可提高实际测量的准确性，可靠性高，并可以接替卡环式扭矩测量仪上原来的电阻式传感器，且能够自动补偿温度变化的影响。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种叉型共轭结构的光纤光栅扭矩传感器，其特征在于：包括两块表面均安装有光纤光栅的双栅区传感器弹性片、用于固定至被测轴上的两个固定卡环以及分别相对安装到两个固定卡环上的两块固定基片，两块固定基片的配合端分别设置有彼此相互呈反对称交错式组合的两个三叉型感应基片，两块传感器弹性片分别安装在两个三叉型感应基片组合的上下表面，所述三叉型感应基片包括设置在两块固定基片相对的一侧侧壁上的中间感应分支以及对称设置在中间感应分支左右两侧的侧感应分支；
所述中间感应分支及两块侧感应分支呈品字形分布设置在固定基片侧壁上，所述三叉型感应基片的中间感应分支与另一个三叉型感应基片的两块侧感应分支位于同一平面；传感器弹性片分别与三叉型感应基片的中间感应分支及另一个三叉型感应基片的两块侧感应分支固定连接，传感器弹性片的两个栅区分别位于三叉型感应基片的中间感应分支与另一个三叉型感应基片的两块侧感应分支之间，测量过程中传感器弹性片的两个栅区测得的横向位移大小相等、方向相反，实现传感器的温度补偿；两个三叉型基片上下表面一共四个栅区，组成光纤光栅全桥光路，通过两块双栅区传感器弹性片测得的横向位移取平均值进一步提高了测量结果的准确性。
2.根据权利要求1所述的一种叉型共轭结构的光纤光栅扭矩传感器，其特征在于：所述中间感应分支和两块侧感应分支上均设置有用于安装传感器弹性片的螺纹安装孔，所述传感器弹性片上对应设置有若干配合固定孔，所述传感器弹性片通过螺钉穿过配合固定孔后旋入螺纹安装孔中分别固定在中间感应分支和两块侧感应分支上。
3.根据权利要求1所述的一种叉型共轭结构的光纤光栅扭矩传感器，其特征在于：两个固定卡环彼此相互平行间隔安装在被测轴外壁上。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种叉型共轭结构的光纤光栅扭矩传感器，其特征在于：所述固定基片上设置有安装孔，所述固定卡环上设置有固定螺孔，所述固定基片通过定位螺钉穿过安装孔后旋入到固定螺孔中将固定基片固定在固定卡环上。
5.根据权利要求4所述的一种叉型共轭结构的光纤光栅扭矩传感器，其特征在于：所述固定卡环包括塑性抱紧段以及一体成型于塑性抱紧段两端的第一配合段和第二配合段，所述第一配合段上设置有圆孔，所述第二配合段上设置有带内螺纹的安装孔，所述第一配合段上铰接有用于配合圆孔和安装孔对第一配合段和第二配合段进行紧固的固定组件。
6.根据权利要求5所述的一种叉型共轭结构的光纤光栅扭矩传感器，其特征在于：所述固定组件包括U型连接头和螺栓，所述U型连接头的开口端与第一配合段铰接，所述U型连接头上设置有螺孔，所述螺栓转动设置在螺孔中。
7.根据权利要求6所述的一种叉型共轭结构的光纤光栅扭矩传感器，其特征在于：所述圆孔深度和安装孔深度比值为1：3。
8.一种适上述权利要求7所述的一种叉型共轭结构的光纤光栅扭矩传感器的安装方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)、预安装：将两个固定卡环分别彼此相对间隔平行安装到被测轴的外壁上；
2)、固定端安装：将一块固定基片放置到固定卡环上之后，固定基片通过定位螺钉穿过安装孔后旋入到固定螺孔中固定在一个固定卡环上，固定基片设置有三叉型感应基片的一侧侧壁朝向另一个固定卡环；
3)、配合安装：将另一块固定基片设置有三叉型感应基片的一侧对准固定好的固定基片上的三叉型感应基片，使两个三叉型感应基片相互对准形成叉型共轭结构，然后通过定位螺钉穿过安装孔后旋入到固定螺孔中，从而将另一块固定基片固定在另一个固定卡环上；
4)、安装固定：将传感器弹性片放置到两个三叉型感应基片上下表面后，操作将螺钉穿过配合固定孔后旋入到螺纹安装孔中，分别对应将传感器弹性片固定到位于固定基片上的中间感应分支和另一块固定基片上的两块侧感应分支上。
9.根据权利要求8所述的一种叉型共轭结构的光纤光栅扭矩传感器的安装方法，其特征在于：在步骤(1)中，在安装固定卡环时，将塑性抱紧段弯曲使其贴紧被测轴外环壁形成圆环形，位于塑性抱紧段两端的第一配合段和第二配合段相互贴合，通过旋转转动设置在螺孔中的螺栓，使螺栓的螺纹端穿过圆孔后旋入到安装孔中，对第一配合段和第二配合段进行紧固。
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