CN112946317A - 一种具有双侧双簧片支撑结构的推挽式光纤加速度计 - Google Patents

一种具有双侧双簧片支撑结构的推挽式光纤加速度计 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种具有双侧双簧片支撑结构的推挽式光纤加速度计，属于光纤干涉测量领域，它主要包括光源、隔离器、光纤干涉光路、敏感光纤、光电探测器、数据采集卡、计算机以及机械结构组件，其中工字型质量块与两个固定侧板、两个缠纤柱共同组成的惯性质量块采用两端双簧片支撑的结构，惯性质量块对敏感光纤采用直接拉伸的形式，敏感光纤与机械结构组件进行复合构成推挽结构，同时敏感光纤与机械结构组件通过材料与尺寸选择实现热膨胀匹配设计。本双侧双簧片支撑结构的推挽式光纤加速度计的优点是惯性质量块的震动方向性好，横向串扰低，应变传递效率及灵敏度较高，同时抗温度干扰能力强。

Description

一种具有双侧双簧片支撑结构的推挽式光纤加速度计
技术领域
本发明属于光纤干涉测量领域，具体涉及到一种具有双侧双簧片支撑结构的推挽式光纤 加速度计。
背景技术
地球是一个非常活跃的球体，大陆板块每时每刻都在移动，几乎每天都会发生地震，其 中具有破坏性的地震每年超过100次，对世人造成了无数的灾难。20世纪以来，我国发生的 具有破坏性的地震占全世界的30％以上，而且其中70％是浅源地震，破坏性大。我国80％以 上的省份均遭到过地震灾害的影响，因地震丧生的人累计达66万人，受伤人数更高达百万， 数亿人次受灾，地震对我国经济和民生造成了巨大的损失。因此，提高地震预报水平和能力 迫在眉睫，为了达到这个目的，首先得发展出准确可靠的地震探测手段，获得大量与地震相 关的数据，以提升对地震的了解，进而提高预报地震的能力。
加速度计是测量地震的常用工具，传统加速度计主要包括压阻型、电容型、压电型等， 其基本原理是将质量块对加速度的响应转换为电路系统的输出电压、电容等，再根据加速度 和输出物理量之间的关系即可测得加速度大小。传统加速度计研究起步较早，技术已经相当 成熟，然而其电子系统仍有非常明显的缺点，如易受电磁干扰、不耐高温、不抗腐蚀等。近 年来，由于光纤传感技术的迅猛发展，特别是光学信号解调技术的发展，使得众多研究者投 入大量的精力在光纤传感技术研究上，越来越多的基于光纤的传感器相继问世，而且得益于 光学信号解调技术的进步，光纤系统所能携带的信息量越来越丰富。由于光纤本身尺寸非常 小，直接将光纤作为传感器很难发挥出光纤的全部性能，所以需要将光纤和其他结构复合在 一起，以进一步挖掘光纤传感器的潜力，其中将光纤与机械结构复合组成换能器结构，可以 实现对位移、速度、加速度等的测量。光纤加速度计是一种基于光纤传感技术的新型加速度 计，因其具有抗电磁干扰、耐高温、抗腐蚀等特点，且灵敏度高、动态范围大、长期可靠、 稳定性好，可应用于航空航天、地震探测、石油勘探等领域。
张文涛等人报道了一种推挽式光纤检波器(张文涛,李芳.推挽式光纤检波器[P].北京： CN102353982A,2012-02-15.)，通过在支撑梁和质量块上缠绕光纤，并利用膜片作为弹性元件， 可以减小推挽式光纤检波器的体积，并且利用膜片的弹性方向性可以抑制横向串扰。该结构 中使用的光纤长度整体较短，无法获得较高的灵敏度，同时质量块会受到扭转信号的干扰， 影响测量精度。张文涛等人提出了一种基于悬臂梁挠度的光纤光栅加速度计(张文涛,李芳, 刘育梁.基于悬臂梁挠度的光纤光栅加速度计[P].北京：CN101285846,2008-10-15.)，主要利 用悬臂梁前端固定质量块，并与光纤光栅连接，利用悬臂梁变形带动光纤光栅伸长或缩短实 现加速度等振动信号的测量。该结构采用光纤光栅作为传感元件，受限于光纤光栅的工作特 性，相比与干涉式的测量原理，其应变的分辨率要小很多，导致其加速度计灵敏度较低。利 用干涉原理，可以通过光路折叠的方式对应变引起的影响进行积累，往往能够获得比光纤光 栅高的多的应变分辨能力。
2016年Oleg T.Kamenev等人提出了一种基于马赫-曾德尔干涉仪的高灵敏、低噪声的光 纤地震仪(Kamenev O T,Kulchin Y N,Petrov Y S,et al.Fiber-opticseismometer on the basis of Mach-Zehnder interferometer[J].Sensors andActuators A-physical,2016:133-137.)，该地震计传 感结构中多匝敏感光纤缠绕于两个圆柱体之间，其中一个圆柱体水平固定做为基座，另一个 圆柱体悬空做为质量块，利用悬空质量块感知地震信号并传递给敏感光纤使敏感光纤产生拉 伸或收缩，虽然在1-20Hz的范围内获得高达6.1×103V/g的灵敏度，但该结构的谐振频率较 低，仅为60Hz左右，而且只能测量垂直方向一维的地震信号，无法进行三维拓展，限制了 该结构的应用。
本发明提供了一种具有双侧双簧片支撑结构的推挽式光纤加速度计，其设计思想是：鉴 于传统芯轴式或盘片式光纤加速度计的传感原理和结构特征，其应变传递模型一般为质量块 到弹性体再到敏感光纤的间接应变传递，导致传递效率低。本改进方案采用惯性质量块直接 拉伸敏感光纤的形式，提升传递效率，从而提升灵敏度；由于光纤本身对温度比较敏感，所 以通过各部分装置的热膨胀匹配设计，使得敏感光纤之外机械结构的热膨胀幅度与光纤本身 热膨胀幅度相当，消除因机械结构热膨胀对光纤产生的应力，从而提升加速度计的温度稳定 性；对于惯性质量块部分，传统一般采用单簧片固定的形式，容易产生较大的横向串扰，本 方案拟采用双侧双簧片支撑结构提升质量块的振动方向性，降低横向串扰。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种具有双侧双簧片支撑结构的推挽式光纤加速度计。
本发明的目的是这样实现的：包括光源31、隔离器32、光纤干涉光路3、敏感光纤30、 光电探测器36、数据采集卡37、计算机38以及机械结构组件1，其中敏感光纤30与机械结 构组件1进行复合，构成具有热膨胀匹配功能的双侧双簧片支撑式的推挽结构，所述的机械 结构组件1包括壳体框架11、缠纤柱13、固定侧板14、平板弹簧15、质量块16，四个平板弹簧15与两个固定侧板14、壳体框架11构成了双侧双簧片支撑式结构，平板弹簧15通过 其两端框架固定孔152与壳体框架11两侧面镂空112位置的板簧固定孔114进行连接固定， 固定侧板14通过其两端板簧安装孔144与平板弹簧15中部的固定侧板安装孔151连接固定；两个敏感光纤30分别在质量块16两侧与壳体框架11连接构成推挽结构，敏感光纤A301缠绕于缠纤柱A131和B132之间，每一圈光纤置于缠纤柱A131和B132的一对V型槽1313内； 敏感光纤B302缠绕于缠纤柱C133和D134之间，每一圈光纤置于缠纤柱C133和D134的一 对V型槽1313内；敏感光纤30与壳体框架11、缠纤柱13、固定侧板14、质量块16采用热 膨胀匹配设计；靠近外侧的缠纤柱131、134置于带孔滑块113之间，并通过固定螺栓孔1312 与带孔滑块113连接固定，靠近内侧的缠纤柱132、133置于缠纤柱安装面141之间，并通过 固定螺栓孔1312与固定侧板14连接固定；质量块16位于两固定侧板14之间，通过两侧的 安装固定孔162与质量块固定孔143连接固定，圆弧面163与缠纤柱侧面1311贴合，质量块 16与2个固定侧板14、内侧的2个缠纤柱132、133共同组成惯性质量块；调节螺丝18通过 调节螺丝孔115与带孔滑块113相连，锁定螺丝19通过锁定螺丝孔116与带孔滑块113相连。
本发明还包括这样一些结构特征：
1.所述的光纤加速度计光纤干涉光路3包括耦合器A33、耦合器B34、敏感光纤A301、 敏感光纤B302和相位调制器35，光源31发出的光经隔离器32输出后注入到耦合器A33的 输入端口，耦合器A33的一个输出端口经过敏感光纤A301后与耦合器B34的一个输入端口 连接，耦合器A33的另一个输出端口经过相位调制器35和敏感光纤B302后与耦合器B34 的另一个输入端口连接，两路光在耦合器B34处汇合产生干涉信号，耦合器B34的两个输出 端口分别与光电探测器A361和B362连接，光信号转化为电信号之后由数据采集卡37和计 算机38进行处理，同时数据采集卡37向光纤干涉光路3中的相位调制器35发送调制信号。
2.壳体框架11为长方形结构，在上下水平面之间为上下贯穿结构111，两侧面中部为侧 面镂空结构112，侧面镂空结构112靠近两端为板簧固定孔114，侧面镂空结构112外侧为带 孔滑块113，带孔滑块113的外侧面和顶部平面分别为调节螺丝孔115和锁定螺丝孔116，壳 体框架11两侧面的底部为固定边条118和侧边固定孔117，板簧固定孔114所在平面间距与 固定侧板14两端面间距相等。
3.缠纤柱13为圆柱形，轴心处为固定螺栓孔1312，两端为缠纤柱侧面1311，直径大于 中部直径，中部为密集排列V型槽1313，槽口宽度大于敏感光纤30直径。
4.固定侧板14为圆角矩形，两端面为板簧安装孔144所在平面，一侧面为缠纤柱安装面 141以及缠纤柱固定孔142和质量块固定孔143，两端面间距与壳体框架11的板簧固定孔114 所在平面间距相等，两端面宽度与平板弹簧15宽度相等。
5.平板弹簧15为长条形，两端孔为框架固定孔152，中部孔为固定侧板安装孔151，平 板弹簧15宽度与固定侧板14两端面宽度相等。
6.质量块16整体为分离的工字结构，分离面位于中间连接处，组合锁定孔161位于上侧 平板，中间连接处两侧面为圆弧面163，安装固定孔162位于连接处的两端面，圆弧面163 的直径与缠纤柱13的固定夹具安装位1311所在侧面直径相等，安装固定孔162所在侧面间 距与缠纤柱13长度相等。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：1)采用质量块直接拉伸敏感光纤的形式，相比 于质量块到弹性体再到敏感光纤的间接应变传递，能够提升传递效率，配合推挽结构可进一 步提升灵敏度；2)通过结构热膨胀匹配设计，使得敏感光纤之外机械结构的热膨胀幅度与光 纤本身热膨胀幅度相当，敏感光纤不会受到金属结构热膨胀的影响，从而提升加速度计的温 度稳定性；3)惯性质量块采用双侧双平板簧片支撑的形式，借助于平板簧片的振动特性能够 提升质量块的震动方向性，降低横向串扰。
附图说明
图1是一种具有双侧双簧片支撑结构的推挽式光纤加速度计的结构示意图；
图2是一种具有双侧双簧片支撑结构的推挽式光纤加速度计的原理图；
图3是壳体框架的结构示意图；
图4是推挽结构示意图；
图5是缠纤柱的结构示意图；
图6是固定侧板的结构示意图；
图7是质量块的结构示意图；
图8是用于传递效率理论推导的装置简化框图；
图9是用于热膨胀匹配理论推导的装置简化框图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
结合图1-9，本发明提出一种具有双侧双簧片支撑结构的推挽式光纤加速度计，包括光源 31、隔离器32、光纤干涉光路3、敏感光纤30、光电探测器36、数据采集卡37、计算机38 以及机械结构组件1，其中敏感光纤30与机械结构组件1进行复合，构成具有热膨胀匹配功 能的双侧双簧片支撑式的推挽结构，
四个平板弹簧15与两个固定侧板14、壳体框架11构成了双侧双簧片支撑式结构，其中 平板弹簧15通过其两端框架固定孔152与壳体框架11两侧面镂空112位置的板簧固定孔114 进行连接固定，固定侧板14通过其两端板簧安装孔144与平板弹簧15中部的固定侧板安装 孔151连接固定；两个敏感光纤30分别在质量块16两侧与壳体框架11连接构成推挽结构， 其中敏感光纤A301以一定的预应力缠绕于缠纤柱A131和B132之间，构成敏感单元，每一 圈光纤置于缠纤柱A131和B132的一对V型槽1313内；敏感光纤B302以一定的预应力缠绕于缠纤柱C133和D134之间，构成敏感单元，每一圈光纤置于缠纤柱C133和D134的一 对V型槽1313内；其中，敏感光纤30与壳体框架11、缠纤柱13、固定侧板14、质量块16 采用热膨胀匹配设计，使得敏感光纤30之外机械结构的热膨胀幅度与敏感光纤30本身热膨 胀幅度相当，消除因机械结构热膨胀对敏感光纤30产生的应力，从而提升加速度计的温度稳 定性；
靠近外侧的缠纤柱131、134置于带孔滑块113之间，并通过固定螺栓孔1312与带孔滑 块113连接固定，靠近内侧的缠纤柱132、133置于缠纤柱安装面141之间，并通过固定螺栓 孔1312与固定侧板14连接固定；质量块16位于两固定侧板14之间，通过两侧的安装固定孔162与质量块固定孔143连接固定，圆弧面163与缠纤柱侧面1311贴合，质量块16与2 个固定侧板14、内侧的2个缠纤柱132、133共同组成惯性质量块；调节螺丝18通过调节螺 丝孔115与带孔滑块113相连，锁定螺丝19通过锁定螺丝孔116与带孔滑块113相连。
所述的光纤加速度计光纤干涉光路3，包括耦合器A33、耦合器B34、敏感光纤A301、敏感光纤B302和相位调制器35，光源31发出的光经隔离器32输出后注入到耦合器A33的 输入端口，耦合器A33的一个输出端口经过敏感光纤A301后与耦合器B34的一个输入端口 连接，耦合器A33的另一个输出端口经过相位调制器35和敏感光纤B302后与耦合器B34 的另一个输入端口连接，两路光在耦合器B34处汇合产生干涉信号，耦合器B34的两个输出 端口分别与光电探测器A361和B362连接，光信号转化为电信号之后由数据采集卡37和计 算机38进行处理，同时数据采集卡37向光纤干涉光路3中的相位调制器35发送调制信号。
所述的机械结构组件1包括壳体框架11、缠纤柱13、固定侧板14、平板弹簧15、质量块16，
1)壳体框架11整体为长方形结构，在上下水平面之间为上下贯穿111结构，两侧面中 部为侧面镂空112结构，侧面镂空112靠近两端为板簧固定孔114，侧面镂空112外侧为带孔 滑块113，带孔滑块113的外侧面和顶部平面分别为调节螺丝孔115和锁定螺丝孔116，壳体 框架11两侧面的底部为固定边条118和侧边固定孔117，板簧固定孔114所在平面间距与固 定侧板14两端面间距相等；
2)缠纤柱13整体为圆柱形，轴心处为固定螺栓孔1312，两端为缠纤柱侧面1311，直径 大于中部直径，中部为密集排列V型槽1313，槽口宽度略大于敏感光纤30直径；螺栓孔1312 与螺栓17(包括螺母172和螺柱171)配合实现连接；
3)固定侧板14整体为圆角矩形，两端面为板簧安装孔144所在平面，一侧面为缠纤柱 安装面141以及缠纤柱固定孔142和质量块固定孔143，两端面间距与壳体框架11的板簧固 定孔114所在平面间距相等，两端面宽度与平板弹簧15宽度相等；
4)平板弹簧15整体为长条形，两端孔为框架固定孔152，中部孔为固定侧板安装孔151， 平板弹簧15宽度与固定侧板14两端面宽度相等；
5)质量块16整体为分离的工字结构，分离面位于中间连接处，组合锁定孔161位于上 侧平板，中间连接处两侧面为圆弧面163，安装固定孔162位于连接处的两端面，圆弧面163 的直径与缠纤柱13的固定夹具安装位1311所在侧面直径相等，安装固定孔162所在侧面间 距与缠纤柱13长度相等。
本发明的相关理论推导如下：
1)传递效率提升原理
将加速度测量装置的交叉推挽结构简化为：长方形板簧两端固支在框架上，板簧中间位 置安装有质量块，质量块上固定有缠纤柱，与之对应的框架上也有一个缠纤柱，两个缠纤柱 之间缠绕敏感光纤，假设光纤与绕线轴接触的部分使用胶水完全固定，在质量块移动拉伸过 程中不发生形变。
加速度信号作用于质量块使其运动，根据能量守恒，质量块的动能全部转化为敏感光纤 和板簧的弹性势能，令x为质量块的位移，l为绕纤柱间距，N为光纤缠绕圈数，Ef为光纤 杨氏模量，Af为光纤截面积，k为光波数，pe为光纤弹光系数，n为光纤折射率，L为弹性盘片长度，b为弹性簧片宽度，h为弹性簧片厚度，E为弹性簧片杨氏模量，μ为弹性簧片泊 松比，计算过程如下：
单侧单根光纤的刚度系数：
Figure BDA0002917594290000061
单侧单根光纤的弹性势能：
Figure BDA0002917594290000062
N圈光纤的弹性势能：(2N是指双侧光纤)
Figure BDA0002917594290000063
两端固支的长方形板簧受中间集中力F作用时，挠度等于质量块的位移x，根据罗氏应 力应变手册，其挠度计算公式如下：
Figure BDA0002917594290000064
其等效刚度为：
Figure BDA0002917594290000071
则长方形板簧在中间集中力F作用下的弹性势能为：
Figure BDA0002917594290000072
根据敏感光纤和板簧的弹性势能，可以得到本结构中敏感光纤的能量分配比值：
Figure BDA0002917594290000073
而在常见的芯轴式加速度计中，顺变柱体的弹性势能为Er，光纤中的弹性势能的占比为：
Figure BDA0002917594290000074
由以上计算结果可知，在顺变柱体结构中，有将近一小半的能量损耗在了硅胶柱体上， 而本发明装置中质量块的能量绝大部分传递给了敏感光纤，传递效率提升了1.4倍，实现了 更高的应变传递效率。
2)热膨胀匹配设计原理
热膨胀效应主要由壳体框架、缠纤柱、固定侧板、质量块及敏感光纤产生，热膨胀匹配 主要是通过材料选择、尺寸结构设计使得敏感光纤之外机械结构的热膨胀幅度与光纤本身热 膨胀幅度相当，即在热胀冷缩过程中，机械结构不对敏感光纤产生多余的热应力，从而提升 加速度计的温度稳定性。
将光纤加速度计简化为简化框图，根据热膨胀匹配，有如下关系：
2L2a2＝L1a1-L3a3 (9)
其中L1为安装缠纤柱框架的长度，a1为框架的热膨胀系数，L2为缠纤柱间距，a2为光纤 热膨胀系数，L3为固定侧板长度，a3为固定侧板热膨胀系数。假设敏感光纤与缠纤柱接触的 部分在热胀冷缩过程中保持一致，则敏感光纤仅考虑缠纤柱间距的长度。
结合具体数值给出本发明的实施案例：
具有双侧双簧片支撑结构的推挽式光纤加速度计如图1所示，包括光源31、隔离器32、 耦合器A33、B34敏感光纤30、相位调制器35、光电探测器36、壳体框架11、缠纤柱13、 固定侧板14、平板弹簧15、质量块16。各部分器件参数及结构尺寸如下：
1)光源31为激光光源，中心波长为1550nm，半谱宽度小于20nm，功率10mW，调制 频率不小于20K；
2)隔离器32工作波长1550nm，插入损耗<0.8dB，隔离度>35dB；
3)耦合器A33是1×2耦合器，工作波长为1550nm，分光比为50：50；耦合器B34是2×2 耦合器，工作波长为1550nm，分光比为50：50；
4)敏感光纤30为普通单模光纤，直径125um，以一定预应力缠绕于缠纤柱的V型槽内， 一圈光纤150mm，缠绕圈数50圈，每个敏感光纤分别具有一个输入端口和一个输出端口；
5)相位调制器35为环形压电陶瓷，镍电极，外直径为24.5mm，内径为22.5mm，高度为10mm；
6)光电探测器36的光敏材料均为InGaAs，光探测范围为1100～1700nm，响应度大于0.85；
7)壳体框架11长宽高为130*55*40mm，内部空间为118*25mm；
8)缠纤柱13两端直径16mm，中部V型槽位置直径15mm，长度25mm；
9)固定侧板14长度45mm，宽度16mm，中部厚度7mm，两端厚度6mm；
10)平板弹簧15长度28mm，宽度6mm，厚度0.5mm；
11)质量块16长宽高为42*27*36mm，圆弧面直径16mm。
测量装置的工作原理如下：
光源31发出的光经隔离器32输出后注入到耦合器A33的输入端口，耦合器A33的一个 输出端口经过敏感光纤A301后与耦合器B34的一个输入端口连接，耦合器A33的另一个输 出端口经过相位调制器35和敏感光纤B302后与耦合器B34的另一个输入端口连接，两路光 在耦合器B34处汇合产生干涉信号，耦合器B34的两个输出端口分别与光电探测器A361和 B362连接，光信号转化为电信号之后由数据采集卡37和计算机38进行处理，同时数据采集 卡37向光纤传感光路3中的相位调制器35发送调制信号，并对接收的电信号进行采集，并 由计算机38对采集信号进行分析处理，最终得到加速度信号。敏感光纤30与机械结构进行 复合从而对振动信号进行感知，其中敏感光纤A301与缠纤柱A131和B132复合，敏感光纤B302与缠纤柱C133和D134复合，缠纤柱A131和缠纤柱D134固定安装于带孔滑块113上， 缠纤柱B132和C133固定安装于缠纤柱安装面141上，并与质量块16连接固定构成惯性质 量块，固定侧板14由两侧的平板弹簧15固定支撑，当有振动信号时，惯性质量块会沿垂直 于平板弹簧15表面方向振动时，此时两侧敏感光纤30分别产生拉伸和收缩作用，形成推挽 结构，使得光纤干涉仪的两传感臂的臂长差发生变化，最终干涉光信号发生变化，对干涉信号进行探测即可获得加速度信号。
综上，本发明属于光纤干涉测量领域，具体涉及到一种具有双侧双簧片支撑结构的推挽 式光纤加速度计。它主要包括光源、隔离器、光纤干涉光路、敏感光纤、光电探测器、数据 采集卡、计算机以及机械结构组件，其中工字型质量块与两个固定侧板、两个缠纤柱共同组 成的惯性质量块采用两端双簧片支撑的结构，惯性质量块对敏感光纤采用直接拉伸的形式， 敏感光纤与机械结构组件进行复合构成推挽结构，同时敏感光纤与机械结构组件通过材料与 尺寸选择实现热膨胀匹配设计。本双侧双簧片支撑结构的推挽式光纤加速度计的优点是惯性 质量块的震动方向性好，横向串扰低，应变传递效率及灵敏度较高，同时抗温度干扰能力强。

Claims (7)

1.一种具有双侧双簧片支撑结构的推挽式光纤加速度计，包括光源(31)、隔离器(32)、光纤干涉光路(3)、敏感光纤(30)、光电探测器(36)、数据采集卡(37)、计算机(38)以及机械结构组件(1)，其中敏感光纤(30)与机械结构组件(1)进行复合，构成具有热膨胀匹配功能的双侧双簧片支撑式的推挽结构，其特征在于：所述的机械结构组件(1)包括壳体框架(11)、缠纤柱(13)、固定侧板(14)、平板弹簧(15)、质量块(16)，四个平板弹簧(15)与两个固定侧板(14)、壳体框架(11)构成了双侧双簧片支撑式结构，平板弹簧(15)通过其两端框架固定孔(152)与壳体框架(11)两侧面镂空(112)位置的板簧固定孔(114)进行连接固定，固定侧板(14)通过其两端板簧安装孔(144)与平板弹簧(15)中部的固定侧板安装孔(151)连接固定；两个敏感光纤(30)分别在质量块(16)两侧与壳体框架(11)连接构成推挽结构，敏感光纤A(301)缠绕于缠纤柱A(131)和B(132)之间，每一圈光纤置于缠纤柱A(131)和B(132)的一对V型槽(1313)内；敏感光纤B(302)缠绕于缠纤柱C(133)和D(134)之间，每一圈光纤置于缠纤柱C(133)和D(134)的一对V型槽(1313)内；敏感光纤(30)与壳体框架(11)、缠纤柱(13)、固定侧板(14)、质量块(16)采用热膨胀匹配设计；靠近外侧的缠纤柱(131、134)置于带孔滑块(113)之间，并通过固定螺栓孔(1312)与带孔滑块(113)连接固定，靠近内侧的缠纤柱(132、133)置于缠纤柱安装面(141)之间，并通过固定螺栓孔(1312)与固定侧板(14)连接固定；质量块(16)位于两固定侧板(14)之间，通过两侧的安装固定孔(162)与质量块固定孔(143)连接固定，圆弧面(163)与缠纤柱侧面(1311)贴合，质量块(16)与2个固定侧板(14)、内侧的2个缠纤柱(132、133)共同组成惯性质量块；调节螺丝(18)通过调节螺丝孔(115)与带孔滑块(113)相连，锁定螺丝(19)通过锁定螺丝孔(116)与带孔滑块(113)相连。
2.根据权利要求1所述的一种具有双侧双簧片支撑结构的推挽式光纤加速度计，其特征在于：所述的光纤加速度计光纤干涉光路(3)包括耦合器A(33)、耦合器B(34)、敏感光纤A(301)、敏感光纤B(302)和相位调制器(35)，光源(31)发出的光经隔离器(32)输出后注入到耦合器A(33)的输入端口，耦合器A(33)的一个输出端口经过敏感光纤A(301)后与耦合器B(34)的一个输入端口连接，耦合器A(33)的另一个输出端口经过相位调制器(35)和敏感光纤B(302)后与耦合器B(34)的另一个输入端口连接，两路光在耦合器B(34)处汇合产生干涉信号，耦合器B(34)的两个输出端口分别与光电探测器A(361)和B(362)连接，光信号转化为电信号之后由数据采集卡(37)和计算机(38)进行处理，同时数据采集卡(37)向光纤干涉光路(3)中的相位调制器(35)发送调制信号。
3.根据权利要求1或2所述的一种具有双侧双簧片支撑结构的推挽式光纤加速度计，其特征在于：壳体框架(11)为长方形结构，在上下水平面之间为上下贯穿结构(111)，两侧面中部为侧面镂空结构(112)，侧面镂空结构(112)靠近两端为板簧固定孔(114)，侧面镂空结构(112)外侧为带孔滑块(113)，带孔滑块(113)的外侧面和顶部平面分别为调节螺丝孔(115)和锁定螺丝孔(116)，壳体框架(11)两侧面的底部为固定边条(118)和侧边固定孔(117)，板簧固定孔(114)所在平面间距与固定侧板(14)两端面间距相等。
4.根据权利要求3所述的一种具有双侧双簧片支撑结构的推挽式光纤加速度计，其特征在于：缠纤柱(13)为圆柱形，轴心处为固定螺栓孔(1312)，两端为缠纤柱侧面(1311)，直径大于中部直径，中部为密集排列V型槽(1313)，槽口宽度大于敏感光纤(30)直径。
5.根据权利要求4所述的一种具有双侧双簧片支撑结构的推挽式光纤加速度计，其特征在于：固定侧板(14)为圆角矩形，两端面为板簧安装孔(144)所在平面，一侧面为缠纤柱安装面(141)以及缠纤柱固定孔(142)和质量块固定孔(143)，两端面间距与壳体框架(11)的板簧固定孔(114)所在平面间距相等，两端面宽度与平板弹簧(15)宽度相等。
6.根据权利要求5所述的一种具有双侧双簧片支撑结构的推挽式光纤加速度计，其特征在于：平板弹簧(15)为长条形，两端孔为框架固定孔(152)，中部孔为固定侧板安装孔(151)，平板弹簧(15)宽度与固定侧板(14)两端面宽度相等。
7.根据权利要求6所述的一种具有双侧双簧片支撑结构的推挽式光纤加速度计，其特征在于：质量块(16)整体为分离的工字结构，分离面位于中间连接处，组合锁定孔(161)位于上侧平板，中间连接处两侧面为圆弧面(163)，安装固定孔(162)位于连接处的两端面，圆弧面(163)的直径与缠纤柱(13)的固定夹具安装位(1311)所在侧面直径相等，安装固定孔(162)所在侧面间距与缠纤柱(13)长度相等。
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