CN202614953U - 光纤光栅井盖开合检测器 - Google Patents

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程健
范典
林斌
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Abstract

本实用新型涉及一种光纤光栅井盖开合检测器，包括顶头、滑杆、滑杆座、弹簧、滑块、滑套、底板、弹片、磁铁一、磁铁二、参考光栅、传感光栅、外壳和光纤。滑块内安装有磁铁一，弹片一端安装有磁铁二，弹片中部安装有传感光栅，底板上安装有参考光栅，井盖合上时，压住顶头向下，弹簧压缩，滑杆推动滑块至滑套底部，弹片不受磁铁互斥作用处于竖直位置，传感光栅和参考光栅的反射光谱重合，井盖开启时，弹簧伸展使滑杆拉动滑块至滑套顶部，磁铁一和磁铁二产生互斥作用使弹片弯曲，传感光栅和参考光栅的反射光谱分离。该装置避免了机械接触长期可靠性差的问题，采用传感光栅和参考光栅光谱重合和分离的设计，结构简单，成本低。

Description

光纤光栅井盖开合检测器
技术领域
本实用新型涉及一种井盖开合检测器，具体为一种光纤光栅井盖开合检测器。
采用光纤传感技术和非接触式的机械设计，用于恶劣环境中长期可靠的井盖开合监测。
背景技术
光纤传感技术是20世纪70年代伴随光纤通信技术的发展而迅速发展起来的，以光波为载体，光纤为媒质，感知和传输外界被测量信号的新型传感技术。基于光纤的光学检测系统相比较于传统的光学传感系统有很多优势。最主要的一点是可以设计一个稳定无源的探头在恶劣环境中工作，远离监测站，这在严酷环境的应用中是非常具有优势的因素。光纤布喇格光栅传感器是光纤传感技术中最实用的传感器之一。以准分子紫外激光在光纤纤芯中写入具有一定中心波长的光纤布喇格光栅，它实际上是具有选择性波长反射的无源器件，其反射光波长（即布喇格波长）会受到外界应变等参数变化的影响而产生波长移动。这种传感器与传统的机电传感器相比具有很多优势，如：本质防爆、抗电磁干扰、抗辐射、抗腐蚀、耐高温、体积小、重量轻、灵活方便等，因此其应用范围非常广泛，并且特别适于易燃易爆和电磁干扰等恶劣环境中的应用。
发明内容
要解决的技术问题：发明一种井盖开合检测器，能实现远程分布式的实时在线监测，并且能长期可靠的用于恶劣环境中。
 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：光纤光栅井盖开合检测器包括顶头、滑杆、滑杆座、弹簧、滑块、滑套、底板、弹片、磁铁一、磁铁二、参考光栅、传感光栅、外壳和光纤；所述的滑杆座安装在外壳上部，滑杆座下部在外壳内与底板相连，滑杆座内有圆柱形空腔，弹簧装于滑杆座的空腔内，滑杆中上部固定有压簧板，所述的滑杆穿过滑杆座内弹簧，其压簧板压在弹簧上部，滑杆顶部有顶头，滑杆底部有滑块，滑块在滑套的方形内腔内滑动，滑套安装在底板的一侧，底板的另一侧装有所述的弹片，底板安装在外壳里面，磁铁一安装滑块内，磁铁二安装在弹片自由端，磁铁一和磁铁二的极性相反安装，弹片中部安装有传感光栅，底板上安装有参考光栅，传感光栅和参考光栅是光纤布拉格光栅，由光纤串联接入远端的光电解调器。
本实用新型安装固定在井口下沿的内壁上，顶头顶着井盖，当井盖合上时，压住顶头向下，弹簧压缩，滑杆推动滑块至滑套底部，弹片不受磁铁互斥作用处于竖直位置，传感光栅和参考光栅的反射光谱重合，井盖开启时，弹簧伸展使滑杆拉动滑块至滑套顶部，磁铁一和磁铁二产生互斥作用使弹片弯曲，传感光栅和参考光栅的反射光谱分离。
本实用新型中磁铁一和磁铁二的材料是钕铁硼，它们的安装极性相反，靠近时有互斥作用。
本实用新型的有益效果是：这种光纤光栅井盖开合检测器，采用磁铁互斥的结构改变弹片的位置，避免了机械接触长期可靠性差的问题；采用传感光栅和参考光栅光谱重合和分离的设计，结构简单，光学检测成本低。
附图说明
 图1是光纤光栅井盖开合检测器结构图。
   图中1.顶头、2.滑杆、3.滑杆座、4.弹簧、5.滑块、6.滑套、7.底板、8.弹片、9.磁铁一、10.磁铁二、11.参考光栅、12.传感光栅、13.外壳、14.光纤。
 图2是光纤光栅井盖开合检测器安装示意图。
具体实施方式
光纤光栅井盖开合检测器，如图1所示，包括顶头1、滑杆2、滑杆座3、弹簧4、滑块5、滑套6、底板7、弹片8、磁铁一9、磁铁二10、参考光栅11、传感光栅12、外壳13和光纤14。滑杆座3安装在外壳13上部，滑杆座3下部在外壳13内与底板7相连，滑杆座3内有圆柱形空腔，弹簧4装于滑杆座3的空腔内，滑杆2中上部固定有压簧板，所述的滑杆穿过滑杆座内弹簧4，其压簧板压在弹簧4上部，滑杆2在滑杆座3内滑动时带动弹簧4伸缩，滑杆2顶部有顶头1，滑杆2底部有滑块5，滑块5在滑套6的方形内腔内滑动，滑套6安装在底板7的一侧，底板7的另一侧装有弹片8，底板7安装在外壳13里面，滑块5内安装有磁铁一9，弹片8一端安装有磁铁二10，弹片8中部安装有传感光栅12，底板7上安装有参考光栅11。
如图2所示，光纤光栅井盖开合检测器的外壳13固定在井口下沿的内壁上。井盖合上时，压住顶头1向下，弹簧4压缩，滑杆2推动滑块5至滑套6底部，弹片8不受磁铁互斥作用处于竖直位置，传感光栅12和参考光栅11的反射光谱重合，井盖开启时，弹簧4伸展使滑杆2拉动滑块5至滑套顶部6，磁铁一9和磁铁二10产生互斥作用使弹片8弯曲，传感光栅12和参考光栅11的反射光谱分离。其中磁铁一9和磁铁二10的材料是钕铁硼，它们的安装极性相反，靠近时有互斥作用；传感光栅12和参考光栅11是光纤布拉格光栅，它们串联后通过光纤14接入远端的光电解调系统。

Claims (2)

1.一种光纤光栅井盖开合检测器，其特征在于：它包括顶头（1）、滑杆（2）、滑杆座（3）、弹簧（4）、滑块（5）、滑套（6）、底板（7）、弹片（8）、磁铁一（9）、磁铁二（10）、参考光栅（11）、传感光栅（12）、外壳（13）和光纤（14）；所述的滑杆座安装在外壳上部，滑杆座下部在外壳内与底板相连，滑杆座内有圆柱形空腔，弹簧装于滑杆座的空腔内，滑杆中上部固定有压簧板，所述的滑杆穿过滑杆座内弹簧，其压簧板压在弹簧上部，滑杆顶部有顶头，滑杆底部有滑块，滑块在滑套的方形内腔内滑动，滑套安装在底板的一侧，底板的另一侧装有所述的弹片，底板安装在外壳里面，磁铁一安装滑块内，磁铁二安装在弹片自由端，磁铁一和磁铁二的极性相反安装，弹片中部安装有传感光栅，底板上安装有参考光栅，传感光栅和参考光栅是光纤布拉格光栅，由光纤串联输出接入远端的光电解调器。
2.根据权利要求1中所述的光纤光栅井盖开合检测器，其特征是：磁铁一和磁铁二的材料是钕铁硼。
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