CN201359508Y - 光栅实验标定工作台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光栅实验标定工作台，其包括：一工作台底座，底座一端侧上开设凹槽；一用于实现挤压和拉伸光栅的滑动块，置于底座的凹槽内并连接一调节装置；一用于固定光栅的固定块，固定在工作台底座上的另一端侧；一对夹持光栅的装置，分别固定在滑动块和固定块上。该装置可用于将不同形状的光栅传感器固定在支架上面。通过调节螺杆可以方便灵活的实现对光栅传感器的拉伸和挤压，完成对其进行应变系数进行标定。

Description

光栅实验标定工作台

技术领域

本实用新型应用于光纤光栅传感领域，是一种适合对光栅传感器进行应力实验的标定工作台。

背景技术

光纤光栅传感器是用光纤光栅制成的一种新型光纤传感器，它具有体积小、重量轻、与光纤兼容、插入损耗低、性能长期稳定性好等特点。特别适合在易燃、易爆和强电磁等恶劣环境下使用。光纤光栅是在光纤中建立的一种空间周期性的折射率分布，根据模耦合理论，满足光栅中心波长的光波会被光纤光栅反射回去，光栅反射的中心波长信号跟光栅周期∧和纤芯的有效折射率N有关，所以当外界的参量(如温度、应力等)变化而使光栅产生形变而引起光栅周期∧的变化，都会导致反射的中心波长的变化。也就是说光纤光栅反射光中心波长的变化反映了外界被测信号的变化情况。光栅的波长变化随着受力变化发生线形变化，通过测量光栅波长的变化能计算出所受压力或拉力的变化。

现光栅测量过程中的工作台主要分为固定部分和可调部分，根据光栅传感器形状的不同，将传感器的一端用两个平面压紧通过螺栓固定在固定部分，另一端用同样的方法固定在可调部分，通过拉伸或挤压可调部分使光栅传感器产生形变，两端通过螺栓分别固定在固定部分和可调部分的两个平面压板之间，的固定方式一般采用将光栅传感器通过两个平面之间的螺栓将光栅传感器的端挤压在两个平面之间，光栅传感器一端固定，一端可以受力移动，千分表的量杆分别抵住光栅传感器的两端，千分表刻度的变化反映出传感器形变的大小，其缺陷是：传感器固定不牢靠，千分表固定不方便，不能有效的反应变形的实际变化。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种安装简单、操作灵活且固定牢固的光栅实验标定工作台，其可克服现有技术的不足，适合不同光栅传感器实验标定使用。

为实现上述目的，本实用新型采取以下设计方案：

一种光栅实验标定工作台，它包括：一工作台底座，底座一端侧上开设凹槽；一用于实现挤压和拉伸光栅传感器的滑动块，置于底座的凹槽内并连接一调节装置；一用于固定光栅传感器的固定块，固定在工作台底座上的另一端侧；一对夹持光栅的装置，分别固定在滑动块和固定块上。

所述夹持光栅的装置均包括一对开有对称U形槽的压板和支架，两者之间的凹槽用于固定光栅传感器，且根据传感器的不同间距可自由调节。

所述的调节装置包括：开设螺纹孔的固定板，由该螺纹孔螺接穿设的调节螺杆，调节螺杆的内端和滑动块相连，调节螺杆和滑动块相连的螺纹与和固定板相连的螺纹方向相反。

本实用新型光栅实验标定工作台主要应用在光纤光栅传感领域，用于作为测量标定各种光栅传感器受到挤压或拉伸的应力作用时光栅的变化情况的工作台。

本实用新型的优点是：安装简单、操作灵活；能方便的将光栅固定在工作台上，能保证拉伸和挤压对光栅的作用力在一条直线上，调节螺杆可以方便的调节变形量。

附图说明

图1a～图1c为本实用新型光栅实验标定工作台结构示意图(a为主视；b为俯视；c为右视)。

图2a～图2b为光栅实验标定工作台的底座结构示意图(a为俯视图；b为右视)。

图3a～图3b为光栅实验标定工作台的滑动块结构示意图(a为右视；b为俯视)。

图4为光栅实验标定工作台的调节螺杆结构示意图。

图5a～图5b为光栅实验标定工作台的连接板结构示意图(a为主剖视；b为俯视)。

图6a～图6d为光栅实验标定工作台的支架结构示意图(a为主视；b为左视；c为仰视；d为俯视)。

图7a～图7b为压板结构示意图(a为主视；b为俯视)。

下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步详细说明：

具体实施方式

如图1a～图1c所示，本实用新型光栅实验标定工作台包括：工作台底座1、滑动块及推拉滑动块的调节、固定块及一对夹持光栅的装置。将固定块11通过固定螺栓12固定到底座1上，将滑动块4的凸槽放进底座1的梯形凹槽中，沿凹槽调节好滑动块的位置，将调节螺杆2和滑动块相连，通过转动调节螺杆可以使滑动块沿梯形凹槽移动。将支架8通过连接螺栓9和连接板5紧密固定，再用固定螺栓6将连接板和支架固定在固定块和移动块上，将光栅传感器13放在支架上，用压板7压紧，用调节螺栓10固定，针对不同样式的光栅传感器，通过调节螺栓可以将传感器固定在支架上。

如图2a～图2b所示，光栅实验标定工作台的底座1的一端上方开出一个凹槽101(梯形为佳)。为增强工作台的稳定性，工作台底部可以为一厚度为20MM的铁板做成的底座。

参见图3a～图3b，光栅实验标定工作台的滑动块4的底侧带有凸轨401，该凸轨401应与工作台底座凹槽101匹配，可插合于凹槽101中，使滑动块能沿凹槽进行往复运动，且保证在一条直线上，另滑动块4上还开有一供调节螺杆2前段螺接的孔402。

图4给出了调节螺杆2的结构示意，可带有调节手柄201，前段203通过螺纹用于与滑动块连接，后段202带有螺纹段，用于螺接固定板3上的螺孔，通过调节螺杆实现推或拉动滑动块来对光栅进行挤压或拉伸操作，203和202的螺纹方向相反。

参见图5a～图5b，连接板5上分别开设一对用于用螺钉固定支架及压板的固定孔501、502，固定支架及压板时两者的螺钉反向穿接，故固定孔501、502反向对称。

参见图6a～图6d、图7a～图7b，支架7及压板8上部分均开设对称的U形槽701、801，压板和支架两者前后间隔设置，压板和支架通过一连接板固定在滑动块或固定块上。且支架部分便于用游标卡尺和千分表测量光栅形变量。

上述实施例可在不脱离本实用新型的范围下加以若干变化，故以上的说明所包含及附图中所示的结构应视为示例性，而非用以限制本实用新型的申请专利范围。

本实用新型光栅实验标定工作台是一种方便标定和测量光栅传感器的机械装置，为增强工作台的稳定性，工作台底部为较厚铁板做成的底座，并开出一个梯行凹槽，为的是使滑动块能沿凹槽进行往复运动，且保证在一条直线上。工作台一端用螺栓12将固定块固定在工作台上，固定块的作用是将光栅的一端固定不动。在工作台的另一端将滑动块放进梯形槽内，并和调节螺杆相连，调节螺杆通过推或拉动滑动块来对光栅进行挤压或拉伸操作。两个支架通过连接板固定在固定块和滑动块上，压板通过固定螺母和支架形成U型槽，通过拧紧和松动压紧螺母可以方便有效的将光栅传感器固定在压板和支架之间的U型槽内，光栅传感器两端固定牢固后通过转动螺杆可以方便的实现光栅的挤压和拉伸，U型槽可以用来方便的利用千分表和游标卡尺测量变形的具体大小，底座上的梯形凹槽可以保证光栅沿直线方向前后变化。

本实用新型的有益效果是，该标定实验台能方便的将光栅固定在工作台上，能保证拉伸和挤压对光栅的作用力在一条直线上，调节螺杆可以方便的调节变形量。此工作台加工简单，组装方便。

本实用新型的工作原理：首先，将光栅传感器的固定两个支架通过连接板分别固定到固定块和滑动块上，通过支架和固定板之间的凹槽起到固定光栅的作用，无论光栅两端为圆形还是矩形，U型卡槽都能很方便的固定，而且不同光栅的固定部分宽窄不一，支架和支架的压板之间的间距灵活可调，适合应用。且支架部分便于用游标卡尺和千分表测量形变量在光栅传感器不受力的情况下测得光栅波长的测量值，旋转调节螺杆挤压光栅，每次旋转同样的角度，依次测量光栅的波长值。然后旋转调节螺杆，逐渐使光栅处于自由不受力状态，然后拉动滑动块，拉伸光栅，每次使螺杆转动同样的角度，再依次侧出光栅变化的波长值。测量时候可以方便的将千分表固定在工作台底座上，将千分表的测杆抵到光栅传感器的两端，千分表的变化准确反映出光栅传感器形变的大小，从而完成对光栅的实验标定。

Claims (5)

1、一种光栅实验标定工作台，其特征在于它包括：

一工作台底座，底座一端侧上开设凹槽；

一用于实现挤压和拉伸光栅的滑动块，置于底座的凹槽内并连接一调节装置；

一用于固定光栅的固定块，固定在工作台底座上的另一端侧；

一对夹持光栅的装置，分别固定在滑动块和固定块上。

2、根据权利要求1所述的光栅实验标定工作台，其特征在于：所述夹持光栅的装置均包括一对开有对称U形槽的压板和支架，两者前后间隔设置。

3、根据权利要求2所述的光栅实验标定工作台，其特征在于：所述压板和支架通过一连接板固定在滑动块或固定块上。

4、根据权利要求1所述的光栅实验标定工作台，其特征在于：所述的调节装置包括：开设螺纹孔的固定板，由该螺纹孔螺接穿设的调节螺杆，调节螺杆的内端和滑动块相连。

5、根据权利要求1所述的光栅实验标定工作台，其特征在于：所述底座上开设的凹槽为梯形凹槽。

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