CN115183685A - 一种光纤珐珀位移传感器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的属于位移传感器技术领域，具体为一种光纤珐珀位移传感器，包括壳体和特种套管，所述壳体外壁上转动连接有微调环，所述壳体内腔滑动连接有承载环，所述微调环内壁和承载环外壁上设置有啮合连接的螺纹，所述承载环内腔中间设置有单模光纤，所述单模光纤端面上设置有反光膜，所述壳体内腔中间设置有特种套管，所述特种套管内腔与单模光纤两端连接，通过所述壳体内腔中间设置有特种套管，所述特种套管内腔与单模光纤两端连接，由石英材料制成的特种套管和光纤热膨胀系数相同，导管受热伸长量与光纤受热伸长量相同，则可基本抵消材料热胀冷缩大致导致的腔长的变化，从而降低温度对传感器的影响。

Description

一种光纤珐珀位移传感器
技术领域
本发明涉及位移传感器技术领域，具体为一种光纤珐珀位移传感器。
背景技术
位移传感器又称为线性传感器，是一种属于金属感应的线性器件，传感器的作用是把各种被测物理量转换为电量。在生产过程中，位移的测量一般分为测量实物尺寸和机械位移两种。按被测变量变换的形式不同，位移传感器可分为模拟式和数字式两种。模拟式又可分为物性型和结构型两种。常用位移传感器以模拟式结构型居多，包括电位器式位移传感器、电感式位移传感器、自整角机、电容式位移传感器、电涡流式位移传感器、霍尔式位移传感器等。数字式位移传感器的一个重要优点是便于将信号直接送入计算机系统。这种传感器发展迅速，应用日益广泛。
功能式光纤位移传感器作为传感器的一种，由于它体积小，重量轻，在遥测遥感领域中有广阔的应用前景。当光线通过端面透入纤芯，在到达与包层的交界面时，由于光线的完全内反射，光线反射回纤芯层。这样经过不断的反射，光线就能沿着纤芯向前传播。由于外界因素(如温度、压力、电场、磁场、振动等)对光纤的作用，引起光波特性参量(如振幅、相位、偏振态等)发生变化。因此人们只要测出这些参量随外界因素的变化关系，就可以通过光特性参量的变化来检测外界因素的变化，这就是光纤传感器的基本工作原理。但它目前最大的缺点是抗温度干扰能力差，尤其是利用光在光纤的相位变化和偏振面旋转来检测被测物体时，光纤对温度的灵敏度比对压力(引起物体位移原因)的灵敏度还要高。这时只有在电路中将温度变化所引起的干扰因素用滤波器加以滤除，才能得到被测物的信号。正因为如此，需要一种光纤珐珀位移传感器。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施方式的一些方面以及简要介绍一些较佳实施方式。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于现有位移传感器中存在的问题，提出了本发明。
因此，本发明的目的是提供一种光纤珐珀位移传感器，通过所述壳体内腔中间设置有特种套管，所述特种套管内腔与单模光纤两端连接，由石英材料制成的特种套管和光纤热膨胀系数相同，导管受热伸长量与光纤受热伸长量相同，则可基本抵消材料热胀冷缩大致导致的腔长的变化，从而降低温度对传感器的影响。
为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：
一种光纤珐珀位移传感器，其包括壳体和特种套管；
所述壳体外壁上转动连接有微调环，所述壳体内腔滑动连接有承载环，所述微调环内壁和承载环外壁上设置有啮合连接的螺纹，所述承载环内腔中间设置有单模光纤，所述单模光纤端面上设置有反光膜，所述壳体内腔中间设置有特种套管，所述特种套管内腔与单模光纤两端连接。
作为本发明所述的一种光纤珐珀位移传感器的一种优选方案，其中：所述壳体中间外壁上设置有基准线，所述壳体与微调环连接处设置有滑块。
作为本发明所述的一种光纤珐珀位移传感器的一种优选方案，其中：所述微调环表面设置有刻度和防滑纹，所述微调环与壳体连接处设置有滑槽，所述壳体与微调环通过滑块与滑槽配合进行滑动连接。
作为本发明所述的一种光纤珐珀位移传感器的一种优选方案，其中：所述壳体内腔两端均设置有承载环，所述承载环通过螺纹与微调环进行啮合连接。
作为本发明所述的一种光纤珐珀位移传感器的一种优选方案，其中：所述单模光纤相对两个端面上设置有反光膜。
作为本发明所述的一种光纤珐珀位移传感器的一种优选方案，其中：所述特种套管的热膨胀系数与单模光纤相同，具体为石英套管。
作为本发明所述的一种光纤珐珀位移传感器的一种优选方案，其中：位于所述承载环之间的壳体上设置有滑动杆，所述滑动杆上设置有限位槽。
作为本发明所述的一种光纤珐珀位移传感器的一种优选方案，其中：所述承载环内壁上设置有限位块，所述限位块与限位槽滑动连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过该一种光纤珐珀位移传感器的设置，结构设计合理，通过所述壳体内腔中间设置有特种套管，所述特种套管内腔与单模光纤两端连接，由石英材料制成的特种套管和光纤热膨胀系数相同，导管受热伸长量与光纤受热伸长量相同，则可基本抵消材料热胀冷缩大致导致的腔长的变化，从而降低温度对传感器的影响，位于承载环之间的壳体上设置有滑动杆，滑动杆上设置有限位槽，承载环内壁上设置有限位块，限位块与限位槽滑动连接，转动微调环时通过内壁设置的螺纹与承载环外壁上的螺纹啮合连接，使承载环沿滑动杆向两端移动，通过滑动杆上设置的限位槽与承载环内壁上设置的限位块，可以防止承载环在移动过程中发生转动，影响使用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将结合附图和详细实施方式对本发明进行详细说明，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，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它的附图。其中：
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明俯视结构示意图；
图3为本发明剖视结构示意图；
图4为本发明特种套管放大结构示意图；
图5为本发明A部放大结构示意图
图6为本发明限位块与滑槽连接结构示意图。
图中；100壳体、101基准线、102滑块、103滑动杆、104限位槽、110微调环、111刻度、112防滑纹、113滑槽、120承载环、130螺纹、121单模光纤、122反光膜、123滑块、200特种套管、210石英套管。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。
其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施方式时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
本发明提供如下技术方案：一种光纤珐珀位移传感器，在使用过程中，通过所述壳体内腔中间设置有特种套管，所述特种套管内腔与单模光纤两端连接，由石英材料制成的特种套管和光纤热膨胀系数相同，导管受热伸长量与光纤受热伸长量相同，则可基本抵消材料热胀冷缩大致导致的腔长的变化，从而降低温度对传感器的影响；
图1-图5示出是本发明一种光纤珐珀位移传感器第一种实施方式的结构示意图，请参阅图1-图5，本实施方式的一种光纤珐珀位移传感器，其主体部分包括壳体100和特种套管200；
壳体100外壁上转动连接有微调环110，壳体100内腔滑动连接有承载环120，微调环110内壁和承载环120外壁上设置有啮合连接的螺纹，承载环120内腔中间设置有单模光纤121，单模光纤121端面上设置有反光膜122，壳体100内腔中间设置有特种套管200，特种套管200内腔与单模光纤121两端连接，具体的，壳体100中间外壁上一体成型有基准线101，壳体100与微调环110连接处一体成型有滑块102，微调环110表面一体成型有刻度111和防滑纹112，微调环110与壳体100连接处一体成型有滑槽113，壳体100与微调环110通过滑块102与滑槽113配合进行滑动连接，壳体100内腔两端均设置有承载环120，承载环120通过螺纹与微调环110进行啮合连接，单模光纤121相对两个端面上设置有反光膜122，特种套管200具体为石英套管210；
微调环110用于通过内壁设置的螺纹与承载环120进行啮合连接，并通过转动微调环110来改变承载环120的位置，通过改变承载环120的位置对特种套管200之间的腔长进行调整，从而实现对传感器灵敏性的调整，单模光纤121用于传输光源和反射光，反光膜122用于增加光纤端面的反射性，特种套管200用于具体为石英套管210用于降低温度对光纤的干扰，基准线101用与配合刻度111方便对承载环120进行精确同步调整，滑块102用于配合滑槽113承载微调环110与壳体100进行滑动连接。
位于承载环120之间的壳体100上设置有滑动杆103，滑动杆103上设置有限位槽104，承载环120内壁上设置有限位块123，限位块123与限位槽104滑动连接，转动微调环110时通过内壁设置的螺纹与承载环120外壁上的螺纹啮合连接，使承载环120沿滑动杆103向两端移动，通过滑动杆103上设置的限位槽104与承载环120内壁上设置的限位块123，可以防止承载环120在移动过程中发生转动，影响使用；
结合图1-图5，本实时方式的一种光纤珐珀位移传感器，具体工作原理如下,通过微调环110用于通过内壁设置的螺纹与承载环120进行啮合连接，并通过转动微调环110来改变承载环120的位置，通过改变承载环120的位置对特种套管200之间的腔长进行调整，从而实现对传感器灵敏性的调整，单模光纤121用于传输光源和反射光，反光膜122用于增加光纤端面的反射性，特种套管200用于具体为石英套管210用于降低温度对光纤的干扰，基准线101用与配合刻度111方便对承载环120进行精确同步调整，滑块102用于配合滑槽113承载微调环110与壳体100进行滑动连接，位于承载环120之间的壳体100上设置有滑动杆103，滑动杆103上设置有限位槽104，承载环120内壁上设置有限位块123，限位块123与限位槽104滑动连接，转动微调环110时通过内壁设置的螺纹与承载环120外壁上的螺纹啮合连接，使承载环120沿滑动杆103向两端移动，通过滑动杆103上设置的限位槽104与承载环120内壁上设置的限位块123，可以防止承载环120在移动过程中发生转动，影响使用。
虽然在上文中已经参考实施方式对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施方式中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (8)

1.一种光纤珐珀位移传感器，其特征在于：包括壳体(100)和特种套管(200)；
所述壳体(100)外壁上转动连接有微调环(110)，所述壳体(100)内腔滑动连接有承载环(120)，所述微调环(110)内壁和承载环(120)外壁上设置有啮合连接的螺纹，所述承载环(120)内腔中间设置有单模光纤(121)，所述单模光纤(121)端面上设置有反光膜(122)，所述壳体(100)内腔中间设置有特种套管(200)，所述特种套管(200)内腔与单模光纤(121)两端连接。
2.根据权利要求1所述的一种光纤珐珀位移传感器，其特征在于：所述壳体(100)中间外壁上设置有基准线(101)，所述壳体(100)与微调环(110)连接处设置有滑块(102)。
3.根据权利要求1所述的一种光纤珐珀位移传感器，其特征在于：所述微调环(110)表面设置有刻度(111)和防滑纹(112)，所述微调环(110)与壳体(100)连接处设置有滑槽(113)，所述壳体(100)与微调环(110)通过滑块(102)与滑槽(113)配合进行滑动连接。
4.根据权利要求1所述的一种光纤珐珀位移传感器，其特征在于：所述壳体(100)内腔两端均设置有承载环(120)，所述承载环(120)通过螺纹与微调环(110)进行啮合连接。
5.根据权利要求1所述的一种光纤珐珀位移传感器，其特征在于：所述单模光纤(121)相对两个端面上设置有反光膜(122)。
6.根据权利要求1所述的一种光纤珐珀位移传感器，其特征在于：所述特种套管(200)的热膨胀系数与单模光纤(121)相同，具体为石英套管(210)。
7.根据权利要求1所述的一种光纤珐珀位移传感器，其特征在于：位于所述承载环(120)之间的壳体(100)上设置有滑动杆(103)，所述滑动杆(103)上设置有限位槽(104)。
8.根据权利要求1所述的一种光纤珐珀位移传感器，其特征在于：所述承载环(120)内壁上设置有限位块(123)，所述限位块(123)与限位槽(104)滑动连接。
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Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1349085A (zh) * 2001-11-21 2002-05-15 燕山大学 金属－陶瓷结构的光纤f－p干涉仪
CN103234619A (zh) * 2013-04-25 2013-08-07 重庆大学 光纤法布里-珀罗超声水听器及系统
CN104019884A (zh) * 2014-06-23 2014-09-03 中国科学院电子学研究所 光纤fp腔声波探头
CN107314841A (zh) * 2017-08-14 2017-11-03 武汉理工大学 一种膜片式光纤法布里‑珀罗压力传感器
CN207163613U (zh) * 2017-08-29 2018-03-30 电子科技大学 一种立式膜片光纤压力传感装置
CN108348695A (zh) * 2015-11-11 2018-07-31 诺和诺德股份有限公司 具有信息捕获的药物输送装置
US20190120672A1 (en) * 2016-06-20 2019-04-25 Tianjin University Fiber optical fabry-perot flow test device and test method with local bending diversion structure
CN111912560A (zh) * 2020-07-14 2020-11-10 嘉兴学院 一种风载荷压力传感器设备
CN112798289A (zh) * 2020-12-21 2021-05-14 中国船舶重工集团公司第七一一研究所 用于内燃机缸内压力测试的传感器及其制造方法
CN215598551U (zh) * 2021-08-16 2022-01-21 安徽至博光电科技股份有限公司 一种光学声传感器

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1349085A (zh) * 2001-11-21 2002-05-15 燕山大学 金属－陶瓷结构的光纤f－p干涉仪
CN103234619A (zh) * 2013-04-25 2013-08-07 重庆大学 光纤法布里-珀罗超声水听器及系统
CN104019884A (zh) * 2014-06-23 2014-09-03 中国科学院电子学研究所 光纤fp腔声波探头
CN108348695A (zh) * 2015-11-11 2018-07-31 诺和诺德股份有限公司 具有信息捕获的药物输送装置
US20190120672A1 (en) * 2016-06-20 2019-04-25 Tianjin University Fiber optical fabry-perot flow test device and test method with local bending diversion structure
CN107314841A (zh) * 2017-08-14 2017-11-03 武汉理工大学 一种膜片式光纤法布里‑珀罗压力传感器
CN207163613U (zh) * 2017-08-29 2018-03-30 电子科技大学 一种立式膜片光纤压力传感装置
CN111912560A (zh) * 2020-07-14 2020-11-10 嘉兴学院 一种风载荷压力传感器设备
CN112798289A (zh) * 2020-12-21 2021-05-14 中国船舶重工集团公司第七一一研究所 用于内燃机缸内压力测试的传感器及其制造方法
CN215598551U (zh) * 2021-08-16 2022-01-21 安徽至博光电科技股份有限公司 一种光学声传感器

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