CN114593759A - 一种光纤传感器的柔性夹具 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种光纤传感器的柔性夹具,包括:夹持杆;通孔沿着夹持杆的轴向方向贯穿设置,用于供光纤传感器的敏感端通过并夹持光纤传感器的传光光纤;夹紧杆沿着夹持杆的径向方向贯穿设置;套杆可移动地套装在夹持杆上;当套杆在夹持杆上相对移动时,用于驱动夹紧杆对光纤传感器的敏感端实现错位夹紧状态或由夹紧转向松开状态;当套杆与夹持杆相对静止时,二者之间为卡接状态。本发明,推动套杆,夹紧杆的弹性端对光纤传感器的敏感端进行错开夹持,使得夹持最终呈“S”形的夹紧状态,通过卡接结构,能够实现套杆与夹持杆快速相对卡接固定,进而实现对光纤传感器进行夹持固定,得对光纤传感器的敏感端夹持的更紧,不容易松动。
Description
技术领域
本发明涉及传感器夹具技术领域,具体为一种光纤传感器的柔性夹具。
背景技术
目前在具体的应用或科研中,需要对光纤传感器进行可拆卸的固定,要求对中性和定位的重复性高;但由于光纤本身质地脆,易断裂,采用传统的硬性夹持方式在夹持光纤传感器(特别是采用光纤端部敏感的光纤传感器)的过程中容易使光纤传感器损坏,同时可能由于局部应力作用使得光纤本身的光路发生绕变,影响光纤传感器的性能。现有技术的生产或科研中,有的通过胶体将光纤传感器固定在固体结构上,该方法重复操作性差;而在光纤熔接机中的光纤夹持器由于体积大,不适用于光纤传感器工作时的灵活夹持,同时结构复杂,成本高。
为了解决上述在对光纤传感器夹持的存在的客观问题,授权公告号CN102261949B公开的光纤传感器的柔性夹具,包括夹持杆、与夹持杆配合连接的夹持头;夹持杆的一端设有连接杆,夹持头的一端开有沉孔,夹持杆的连接杆与夹持头的沉孔配合连接等,它能够实现对光纤传感器的柔性夹持,避免对光纤传感器本身造成损坏,而且牢固、稳定,可重复性使用。但是该柔性夹具在使用时,由于通过转动夹持头,使夹持头与夹持杆的螺纹固定,这样利用夹持头的位移对弹性体挤压产生形变,从而将光纤传感器的敏感端夹住。
但是细究发现,由于弹性体为圆柱体,安装在夹持头的沉孔底端,所以在将夹持头旋接到夹持杆上时,随着夹持头在轴向方向的移动,弹性体逐渐被挤压形变,从而逐渐对光纤传感器的敏感端施夹持力,从而实现夹紧。而此过程中,若光纤传感器的端部存在固定,而且夹持头上开设的是微通孔,由于夹持头是大幅度的旋转,所以在轴向方向还产生一个旋转力,这样被夹持的光纤传感器的敏感端可能就存在着被扭转形变甚至断裂的风险。夹持头与夹持杆是通过旋转螺接的方式固定(光纤传感器的端部),所以夹持效率有待进一步改善。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光纤传感器的柔性夹具,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种光纤传感器的柔性夹具,包括:
夹持杆;
通孔,沿着夹持杆的轴向方向贯穿设置,用于供光纤传感器的敏感端通过并夹持光纤传感器的传光光纤;
夹紧杆,沿着夹持杆的径向方向贯穿设置;
套杆,可移动地套装在夹持杆上;
当所述套杆在夹持杆上相对移动时,用于驱动所述夹紧杆对光纤传感器的敏感端实现错位夹紧状态或由夹紧转向松开状态;
当所述套杆与夹持杆相对静止时,二者之间为卡接状态。
优选的,所述夹紧杆至少是两根,分别位于通孔的两侧,且为错开设置。
优选的,所述通孔的侧面开设有缺口,该缺口分别与每个夹紧杆的位置向对应。
优选的,所述夹紧杆至少是两根,且关于通孔对称,所述通孔具有与其垂直的安装槽,所述安装槽内安装有环套,所述夹紧杆相向运动时,用于拉动环套,以使该环套与安装槽之间的位置相对变化。
优选的,所述夹持杆内开设有L形的槽,所述槽内具有绳索,该绳索的一端与夹紧杆连接,另一端与环套连接。
优选的,所述通孔的侧面开设有缺口,该缺口分别与环套的位置向对应,用于在环套在与安装槽之间的位置相对变化时,所述环套可以部分收纳到该缺口内。
优选的,所述夹持杆上开设有供夹紧杆插入的插槽,所述夹紧杆的一端伸到夹持杆外,且套装有复位弹簧,该复位弹簧的一端与夹持杆外壁连接,另一端与夹紧杆的外壁连接,所述夹紧杆的另一端为弹性端,所述套杆上开设有供夹紧杆的一端运动的滑槽,所述滑槽的坡面与夹紧杆的一端相配合。
优选的,所述套杆的一侧安装有卡接结构,所述夹持杆上设置有齿牙,所述卡接结构与齿牙卡接。
优选的,所述卡接结构包括横杆以及与横杆销接的L形转动杆,所述横杆安装在套杆的一侧,所述L形转动杆的上端为手柄,下端为安装柄,所述安装柄上安装有与齿牙相配合的钩头,所述安装柄与横杆之间连接有拉簧。
优选的,与光纤传感器的敏感端相近的所述夹持杆一端开设有凹槽,该凹槽配置有透明盖。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明,光纤传感器的敏感端从夹持杆的通孔的一端穿到另一端处,适当调整光纤传感器的敏感端的位置后,通过在夹持杆上推动套杆,夹紧杆的弹性端对光纤传感器的敏感端进行错开夹持,使得夹持最终呈“S”形的夹紧状态,通过卡接结构,能够实现套杆与夹持杆快速相对卡接固定,进而实现对光纤传感器进行夹持固定,得对光纤传感器的敏感端夹持的更紧,不容易松动。
附图说明
图1为本发明实施例1结构示意图;
图2为本发明图1中通孔穿入光纤传感器夹紧示意图;
图3为本发明实施例2结构示意图;
图4为本发明图3中通孔穿入光纤传感器夹紧示意图;
图5为本发明卡接结构示意图。
图中:1夹持杆、2套杆、3通孔、4插槽、5安装槽、6复位弹簧、7弹性端、8缺口、9滑槽、10坡面、11卡接结构、12夹紧杆、13槽、14绳索、15环套、16横杆、17手柄、18安装柄、19拉簧、20钩头、21齿牙、22凹槽、23透明盖、24光纤传感器。
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做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。
实施例1:
请参阅图1至图2,本发明提供一种技术方案:
一种光纤传感器的柔性夹具,包括:
夹持杆1;
通孔3,沿着夹持杆1的轴向方向贯穿设置,用于供光纤传感器24的敏感端通过并夹持光纤传感器的传光光纤;
夹紧杆12,沿着夹持杆1的径向方向贯穿设置;
套杆2,可移动地套装在夹持杆1上;
当所述套杆2在夹持杆1上相对移动时,用于驱动所述夹紧杆12对光纤传感器24的敏感端实现错位夹紧状态或由夹紧转向松开状态;
当所述套杆2与夹持杆1相对静止时,二者之间为卡接状态。
所述夹持杆1上开设有供夹紧杆12插入的插槽4,所述夹紧杆12的一端伸到夹持杆1外,且套装有复位弹簧6,该复位弹簧6的一端与夹持杆1外壁连接,另一端与夹紧杆12的外壁连接,所述夹紧杆12的另一端为弹性端7,所述套杆2上开设有供夹紧杆12的一端运动的滑槽9,所述滑槽9的坡面10与夹紧杆12的一端相配合。所述夹紧杆12至少是两根,分别位于通孔3的两侧,且为错开设置,一般来说夹紧杆12数量多一些夹持效果更好,比如3根,夹持更稳定,但是考虑到降低结构的复杂性和操作性,本实施例1中最佳选择夹紧杆12为两根,即保持了夹持效果,又使结构得到简化。所述通孔3的侧面开设有缺口8,该缺口8分别与每个夹紧杆12的位置向对应。
本实施例1中,套杆2可以沿着夹持杆1上滑动,具体如图1中箭头A方向或相反方向滑动,不是现有技术中的旋转方式,此种移动方式,将大大提高对光纤传感器24的敏感端夹持的效率,能够快速将光纤传感器24的敏感端夹持固定。而且在固定与解除固定之间的状态转换迅速。具体的,在初始时,两根夹紧杆12分别位于通孔3的两侧,而且弹性端7是处于插槽4内,或与靠近通孔3处的插槽4端部齐平,并未伸出,当将光纤传感器24的敏感端从通孔3一端穿入,然后穿出到另一端后,适当调整光纤传感器的敏感端的位置后,将套杆2向箭头A方向移动,随着移动,滑槽9的坡面10对夹紧杆12的一端施力挤压配合,从而将夹紧杆12下压,实现弹性端7推出到插槽4外,逐渐进入到通孔3,实现对光纤传感器的敏感端进行夹持。
在夹紧杆12通过弹性端7夹持过程中,由于弹性端7是弹性材料,在夹持时可以做到保护光纤传感器,其形状可以是凸起状、块状等。本实施例1中,由于设置了缺口8,每个缺口8分别对应位置是与夹紧杆12的弹性端7相对应的,所以在每个弹性端7对插入到通孔3内的光纤传感器24的敏感端进行施力夹持时,从而可以实现(夹紧杆1)弹性端7对光纤传感器24的敏感端进行错开夹持,使得夹持最终呈“S”形的夹紧状态。由于所夹持的作用力在轴向方向打破了对称,为呈错开的咬合作用力进行夹紧,所以该种夹紧状态相较于平直夹持的更紧,不容易松动。当需要松开时,将套杆2向箭头A反方向移动,使得夹紧杆12在复位弹簧6压缩产生的作用力下,松开对光纤传感器24的敏感端夹持。
实施例2:
请参阅图3至图4,本发明提供一种技术方案:
所述夹紧杆12至少是两根,且关于通孔3对称,所述通孔3具有与其垂直的安装槽5,所述安装槽5内安装有环套15,所述夹紧杆12相向运动时,用于拉动环套15,以使该环套15与安装槽5之间的位置相对变化。所述夹持杆1内开设有L形的槽13,所述槽13内具有绳索14,该绳索14的一端与夹紧杆12连接,另一端与环套15连接。所述通孔3的侧面开设有缺口8,该缺口8分别与环套15的位置向对应,用于在环套15在与安装槽5之间的位置相对变化时,所述环套15可以部分收纳到该缺口8内。
本实施例2中,与实施例1大体上是相同的。不同是夹紧杆12之间的夹持不是错开的等。具体的是:两根夹紧杆12在通过套杆2移动后对光纤传感器24的敏感端夹紧后,在轴向方向上首先有一个平衡的夹持作用力,如图4中所示的区域b处。然后通过夹紧杆12下压,由绳索14拉动环套15,使环套15向对应的缺口8内移动,这样两根环套15可以将套在其内的光纤传感器24的敏感端可以也形成如实施例1中呈“S”形的夹紧状态。所以,本实施例2中有两个部分的夹持作用力,一个是b处的平衡的夹持作用力,一个是呈“S”形的夹紧状态形成的夹持作用力,两个夹持作用力共同作用,使得对光纤传感器24的敏感端夹持的更紧,不容易松动。
本实施例2中,如图3所示,通孔3在区域a处可以是弹性/柔性的,也就是说当环套15受拉移动时,也可以将通孔3呈一定弧形形状的移动,而在环套15复位后,该区域a处通孔3结构能够恢复原状。而为了能够使环套15复位,如图4的区域c处所示,环套15与夹持杆1内壁之间为弹性连接。
实施例3:
请参阅图5,本发明提供一种技术方案:
所述套杆2的一侧安装有卡接结构11,所述夹持杆1上设置有齿牙21,所述卡接结构11与齿牙21卡接。所述卡接结构11包括横杆16以及与横杆16销接的L形转动杆,所述横杆16安装在套杆2的一侧,所述L形转动杆的上端为手柄17,下端为安装柄18,所述安装柄18上安装有与齿牙21相配合的钩头20,所述安装柄18与横杆16之间连接有拉簧19。
本实施例3中,当需要将套杆2在夹持杆1上移动,从而通过夹紧杆12将光纤传感器24的敏感端加紧时,仅需通过手柄17使安装柄18翘起,将套杆2如图1中沿箭头A方向移动到合适位置,松开手柄17,使钩头20与齿牙21配合钩住即可。当需要将加紧的光纤传感器24的敏感端松开时,重新使安装柄18翘起,将套杆2如图1中沿箭头A反方向移动到初始位置即可。通过设置钩头20与齿牙21配合钩住或松开,可以实现对光纤传感器24的敏感端,夹紧固定与解除夹紧固定之间的状态转换迅速。同时能够满足不同尺寸直径的光纤传感器24夹持。
实施例4:
请参阅图1,本发明提供一种技术方案:
与光纤传感器24的敏感端相近的所述夹持杆1一端开设有凹槽22,该凹槽22配置有透明盖23。本实施例4中,通过设置了凹槽22,一方面,如用于夹持光纤传感器测量高强度聚焦超声时,可以在夹持杆1的锥形端外部涂敷吸声材料,也可将吸声材料装于凹槽22,此时透明盖23可以设置微孔。这样使得能够容纳更多的吸声材料,以增加吸声效果。另一方面,凹槽22配置有透明盖23,此时透明盖23无需设置微孔。一旦存在无需将光纤传感器24的敏感端穿出到夹持杆1通孔3外的环境下工作,凹槽22与透明盖23配合,形成(超)声窗,这将增强被测对象的可测信号强度,以便于光纤传感器24连接的控制端进行检测分析,提高检测灵敏度和准确度。同时可以通过该声窗了解纤传感器24的敏感端所处的具体(辐射)位置,有利于使用人员准确掌握位置情况,提高工作效。
本发明,装配时,光纤传感器24的敏感端从夹持杆1的通孔3的一端穿到另一端处,适当调整光纤传感器24的敏感端的位置后,通过在夹持杆1上推动套杆2,夹紧杆12的弹性端7对光纤传感器24的敏感端进行错开夹持,使得夹持最终呈“S”形的夹紧状态,通过卡接结构11,能够实现套杆2与夹持杆1快速相对卡接固定,进而实现对光纤传感器进行夹持固定。
本发明,其余未叙述部分均可与现有技术相同、或为公知技术或可采用现有技术加以实现,此处不再详述。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种光纤传感器的柔性夹具,其特征在于,包括:
夹持杆(1);
通孔(3),沿着夹持杆(1)的轴向方向贯穿设置,用于供光纤传感器(24)的敏感端通过并夹持光纤传感器的传光光纤;
夹紧杆(12),沿着夹持杆(1)的径向方向贯穿设置;
套杆(2),可移动地套装在夹持杆(1)上;
当所述套杆(2)在夹持杆(1)上相对移动时,用于驱动所述夹紧杆(12)对光纤传感器(24)的敏感端错位夹紧状态或由夹紧转向松开状态;
当所述套杆(2)与夹持杆(1)相对静止时,二者之间为卡接状态。
2.根据权利要求1所述的一种光纤传感器的柔性夹具,其特征在于,所述夹紧杆(12)至少是两根,分别位于通孔(3)的两侧,且为错开设置。
3.根据权利要求2所述的一种光纤传感器的柔性夹具,其特征在于,所述通孔(3)的侧面开设有缺口(8),该缺口(8)分别与每个夹紧杆(12)的位置向对应。
4.根据权利要求1所述的一种光纤传感器的柔性夹具,其特征在于,所述夹紧杆(12)至少是两根,且关于通孔(3)对称,所述通孔(3)具有与其垂直的安装槽(5),所述安装槽(5)内安装有环套(15),所述夹紧杆(12)相向运动时,用于拉动环套(15),以使该环套(15)与安装槽(5)之间的位置相对变化。
5.根据权利要求4所述的一种光纤传感器的柔性夹具,其特征在于,所述夹持杆(1)内开设有L形的槽(13),所述槽(13)内具有绳索(14),该绳索(14)的一端与夹紧杆(12)连接,另一端与环套(15)连接。
6.根据权利要求4所述的一种光纤传感器的柔性夹具,其特征在于,所述通孔(3)的侧面开设有缺口(8),该缺口(8)分别与环套(15)的位置向对应,用于在环套(15)在与安装槽(5)之间的位置相对变化时,所述环套(15)可以部分收纳到该缺口(8)内。
7.根据权利要求1所述的一种光纤传感器的柔性夹具,其特征在于,所述夹持杆(1)上开设有供夹紧杆(12)插入的插槽(4),所述夹紧杆(12)的一端伸到夹持杆(1)外,且套装有复位弹簧(6),该复位弹簧(6)的一端与夹持杆(1)外壁连接,另一端与夹紧杆(12)的外壁连接,所述夹紧杆(12)的另一端为弹性端(7),所述套杆(2)上开设有供夹紧杆(12)的一端运动的滑槽(9),所述滑槽(9)的坡面(10)与夹紧杆(12)的一端相配合。
8.根据权利要求1所述的一种光纤传感器的柔性夹具,其特征在于,所述套杆(2)的一侧安装有卡接结构(11),所述夹持杆(1)上设置有齿牙(21),所述卡接结构(11)与齿牙(21)卡接。
9.根据权利要求8所述的一种光纤传感器的柔性夹具,其特征在于,所述卡接结构(11)包括横杆(16)以及与横杆(16)销接的L形转动杆,所述横杆(16)安装在套杆(2)的一侧,所述L形转动杆的上端为手柄(17),下端为安装柄(18),所述安装柄(18)上安装有与齿牙(21)相配合的钩头(20),所述安装柄(18)与横杆(16)之间连接有拉簧(19)。
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