CN203587059U - 一种基于光纤光栅的位移传感器 - Google Patents

一种基于光纤光栅的位移传感器 Download PDF

Info

Publication number
CN203587059U
CN203587059U CN201320808981.3U CN201320808981U CN203587059U CN 203587059 U CN203587059 U CN 203587059U CN 201320808981 U CN201320808981 U CN 201320808981U CN 203587059 U CN203587059 U CN 203587059U
Authority
CN
China
Prior art keywords
uniform strength
fiber grating
cushion block
screw
voussoir
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201320808981.3U
Other languages
English (en)
Inventor
张桂花
柴敬
李毅
张丁丁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xian University of Science and Technology
Original Assignee
Xian University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xian University of Science and Technology filed Critical Xian University of Science and Technology
Priority to CN201320808981.3U priority Critical patent/CN203587059U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN203587059U publication Critical patent/CN203587059U/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

一种基于光纤光栅的位移传感器，探杆的一端穿过壳体上的孔与楔块连接，楔块在轴向设有开口腔体，伸缩杆的一端处于开口腔体内，另一端固定在壳体上，伸缩杆上设置有伸缩弹簧；在壳体的内设有上垫块和下垫块，上垫块与上等强度梁的一端相连，上等强度梁的另一端与上支杆相连，上支杆与楔块的上侧相连，下垫块通过下等强度梁与下支杆相连，下支杆与楔块下侧相连；上等强度梁和下等强度梁上分别设有上光纤光栅和下光纤光栅；探杆推动楔块前进,导致伸缩杆向开口腔体伸入，上等强度梁和下等强度梁产生弯曲而变形,上光纤光栅、下光纤光栅发生协同变形,可实现位移的测定；具有结构简单、精度高、长期稳定性好、不受电磁辐射干扰的特点。

Description

一种基于光纤光栅的位移传感器
技术领域
本实用新型属于光纤传感检测领域，具体涉及一种基于光纤光栅的位移传感器。 
背景技术
在岩土工程中，位移检测是测量技术中最基本的测量项目之一。常用的位移传感器是应变式位移传感器，其核心的部件是电阻应变片，这种传感器具有易受电磁辐射的干扰、长期稳定性差、防水性差等缺点，无法满足岩土工程中长期灾害监测和恶劣工作环境的需要。 
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种基于光纤光栅的位移传感器，具有结构简单、精度高、长期稳定性好、不受电磁辐射干扰的特点。 
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种基于光纤光栅的位移传感器，包括有探杆，探杆一端接触被测对象，另一端穿过壳体上的孔与楔块连接，楔块在轴向设有开口腔体，伸缩杆的一端处于开口腔体内，另一端固定在壳体上，开口腔体的长度小于伸缩杆的长度，伸缩杆上设置有伸缩弹簧，伸缩弹簧直径大于开口腔体的直径；在壳体的上侧内壁上设有上垫块，其下侧内壁上设有下垫块，上垫块与上等强度梁的一端相连，上等强度梁的另一端与上支杆相连，上支杆与楔块的上侧相连，下垫块与下等强度梁的一端相连，下等强度梁的另一端与下支杆相连，下支杆与楔块下侧相连；在上等强度梁和下等强度梁上分别设有上光纤光栅和下光纤光栅。 
所述的上光纤光栅4的一端黏贴上等强度梁7的上下表面，另一端伸出壳体1，所述的上等强度梁7的数量有2个；所述的下光纤光栅5的一端黏贴下等强度梁8的上下表面，另一端伸出壳体1，所述的下等强度梁8的的数量有2个。 
所述的探杆2通过螺丝与楔块3连接。 
所述的上等强度梁7通过螺丝与上垫块10相连，下等强度梁8通过螺丝与下垫块11相连。 
所述的伸缩杆14通过螺丝与壳体1连接。 
所述的上支杆12通过螺丝与上等强度梁7相连，下支杆13通过螺丝与下等强度梁8相连接。 
本实用新型的有益效果是： 
本实用新型采用的光纤光栅是一种新型的优良应变传感元件，具有抗电磁干扰、电绝缘、耐腐蚀、测量精度高、结构简单、体积小、重量轻、耗能少、灵敏度高等优点。由于其采用波长解码技术，避免了光源功率和损耗对测量的影响，适合长期监测；同时由于在同一根光纤上可以刻多个光栅，这样就可以实现位移的分布式测量。
与现有的位移传感器相比，本实用新型的优点在于利用光纤光栅进行位移检测，提出了一种新颖的光纤光栅位移传感方法,该方法继承了悬臂梁光纤光栅传感的优点，操作简便、灵敏度高、动态范围大、光栅损害小,对位移有良好的线性响应度，可以消除温度引起的交叉敏感效应，可以实现点测量和分布测量；此外，本实用新型结构简单，抗电磁辐射的干扰，可以广泛的应用在岩土工程、石油化工等恶劣环境的位移检测中。 
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。 
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进一步详细描述。
如图1所示，一种基于光纤光栅的位移传感器，包括有四个光纤光栅、等强度梁、壳体、楔块、探杆； 
所述的探杆2一端接触被测对象，另一端穿过壳体1上的孔15与楔块3连接，楔块3在轴向设有开口腔体6，伸缩杆14的一端处于开口腔体6内，另一端固定在壳体1上，开口腔体6的长度小于伸缩杆14长度，伸缩杆14上设置有伸缩弹簧9，伸缩弹簧9直径大于开口腔体6的直径；在壳体1的上侧内壁上设有上垫块10，其下侧内壁上设有下垫块11，上垫块10与上等强度梁7的一端相连，上等强度梁7的另一端与上支杆12相连，上支杆12与楔块3的上侧相连，下垫块11与下等强度梁8的一端相连，下等强度梁8的另一端与下支杆13相连，下支杆13与楔块3下侧相连；在上等强度梁7和下等强度梁8上分别设有上光纤光栅4和下光纤光栅5。
所述的上光纤光栅4的一端黏贴上等强度梁7的上下表面，另一端伸出壳体1，所述的上等强度梁7的数量有2个；所述的下光纤光栅5的一端黏贴下等强度梁8的上下表面，另一端伸出壳体1，所述的下等强度梁8的的数量有2个。这样设置的目的是消除温度对位移测量的影响， 
所述的探杆2通过螺丝与楔块3连接。
所述的上等强度梁7通过螺丝与上垫块10相连，下等强度梁8通过螺丝与下垫块11相连。 
所述的伸缩杆14通过螺丝与壳体1连接。 
所述的上支杆12通过螺丝与上等强度梁7相连，下支杆13通过螺丝与下等强度梁8相连接。 
本实用新型的工作原理为：当探杆2感受到外面的某个位移时,探杆2就会推动楔块3前进,弹簧9就会受压,导致伸缩杆14向开口腔体6伸入,楔块3斜面上的上支杆12和下支杆13就会在楔块的斜面上往高处移动,这样上支杆12和下支杆13对上等强度梁7和下等强度梁8施加位移，使得上等强度梁7和下等强度梁8产生弯曲而变形,这样黏贴在上等强度梁7和下等强度梁8上下表面的上光纤光栅4和下光纤光栅5也会和上等强度梁7、下等强度梁8一起发生协同变形,使得上光纤光栅4和下光纤光栅5的中心波长发生漂移,通过分析上光纤光栅4和下光纤光栅5中心波长的漂移量与位移之间的关系,这样就可以实现位移的测定。 

Claims (6)

1.一种基于光纤光栅的位移传感器，其特征在于，包括有探杆（2），探杆（2）一端接触被测对象，另一端穿过壳体（1）上的孔（15）与楔块（3）连接，楔块（3）在轴向设有开口腔体（6），伸缩杆（14）的一端处于开口腔体（6）内，另一端固定在壳体（1）上，开口腔体（6）的长度小于伸缩杆（14）的长度，伸缩杆（14）上设置有伸缩弹簧（9），伸缩弹簧（9）直径大于开口腔体（6）的直径；在壳体（1）的上侧内壁上设有上垫块（10），其下侧内壁上设有下垫块（11），上垫块(10)与上等强度梁(7)的一端相连，上等强度梁(7)的另一端与上支杆(12)相连，上支杆(12)与楔块(3)的上侧相连，下垫块(11)与下等强度梁(8)的一端相连，下等强度梁(8)的另一端与下支杆(13)相连，下支杆(13)与楔块(3)下侧相连；在上等强度梁(7)和下等强度梁(8)上分别设有上光纤光栅(4)和下光纤光栅(5)。
2.根据权利要求1所述的一种基于光纤光栅的位移传感器，其特征在于，所述的上光纤光栅(4)的一端黏贴上等强度梁(7)的上下表面，另一端伸出壳体(1)，所述的上等强度梁(7)的数量有2个；所述的下光纤光栅(5)的一端黏贴下等强度梁(8)的上下表面，另一端伸出壳体(1)，所述的下等强度梁(8)的的数量有2个。
3.根据权利要求1所述的一种基于光纤光栅的位移传感器，其特征在于，所述的探杆(2)通过螺丝与楔块(3)连接。
4.根据权利要求1或2所述的一种基于光纤光栅的位移传感器，其特征在于，所述的上等强度梁(7)通过螺丝与上垫块(10)相连，下等强度梁(8)通过螺丝与下垫块(11)相连。
5.根据权利要求1所述的一种基于光纤光栅的位移传感器，其特征在于，所述的伸缩杆(14)通过螺丝与壳体(1)连接。
6.根据权利要求1所述的一种基于光纤光栅的位移传感器，其特征在于，所述的上支杆（12）通过螺丝与上等强度梁（7）相连，下支杆（13）通过螺丝与下等强度梁（8）相连接。
CN201320808981.3U 2013-12-11 2013-12-11 一种基于光纤光栅的位移传感器 Expired - Fee Related CN203587059U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201320808981.3U CN203587059U (zh) 2013-12-11 2013-12-11 一种基于光纤光栅的位移传感器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201320808981.3U CN203587059U (zh) 2013-12-11 2013-12-11 一种基于光纤光栅的位移传感器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN203587059U true CN203587059U (zh) 2014-05-07

Family

ID=50584965

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201320808981.3U Expired - Fee Related CN203587059U (zh) 2013-12-11 2013-12-11 一种基于光纤光栅的位移传感器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN203587059U (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103983197A (zh) * 2014-05-16 2014-08-13 山东微感光电子有限公司 一种大量程光纤光栅位移传感器及测量方法
CN106767689A (zh) * 2017-03-06 2017-05-31 沈阳建筑大学 一种楔形结构光纤光栅位错计
CN106996819A (zh) * 2017-04-12 2017-08-01 东北大学 一种基于伸缩杆结构的光纤光栅多级称重传感器
CN108507474A (zh) * 2018-04-11 2018-09-07 河南科技大学 一种温度自补偿光纤光栅位移传感器及其使用方法
CN108729950A (zh) * 2018-04-24 2018-11-02 中铁十六局集团第二工程有限公司 一种能直接显示隧道围岩收敛的装置
CN109631791A (zh) * 2019-01-18 2019-04-16 山东道宽智能科技有限公司 一种矿用大量程光纤光栅无源顶板离层传感器
CN110186355A (zh) * 2019-04-30 2019-08-30 江汉大学 车门间隙测量工装
CN111678448A (zh) * 2020-06-17 2020-09-18 江苏南水科技有限公司 一种小型化弹出式光纤光栅测缝计及封装方法

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103983197A (zh) * 2014-05-16 2014-08-13 山东微感光电子有限公司 一种大量程光纤光栅位移传感器及测量方法
CN103983197B (zh) * 2014-05-16 2017-02-08 山东微感光电子有限公司 一种大量程光纤光栅位移传感器及测量方法
CN106767689A (zh) * 2017-03-06 2017-05-31 沈阳建筑大学 一种楔形结构光纤光栅位错计
CN106996819A (zh) * 2017-04-12 2017-08-01 东北大学 一种基于伸缩杆结构的光纤光栅多级称重传感器
CN108507474A (zh) * 2018-04-11 2018-09-07 河南科技大学 一种温度自补偿光纤光栅位移传感器及其使用方法
CN108507474B (zh) * 2018-04-11 2019-11-12 河南科技大学 一种温度自补偿光纤光栅位移传感器及其使用方法
CN108729950A (zh) * 2018-04-24 2018-11-02 中铁十六局集团第二工程有限公司 一种能直接显示隧道围岩收敛的装置
CN109631791A (zh) * 2019-01-18 2019-04-16 山东道宽智能科技有限公司 一种矿用大量程光纤光栅无源顶板离层传感器
CN110186355A (zh) * 2019-04-30 2019-08-30 江汉大学 车门间隙测量工装
CN111678448A (zh) * 2020-06-17 2020-09-18 江苏南水科技有限公司 一种小型化弹出式光纤光栅测缝计及封装方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN203587059U (zh) 一种基于光纤光栅的位移传感器
CN203432538U (zh) 一种光纤光栅裂缝传感器
CN203231733U (zh) 拉绳式光纤光栅位移传感器
CN107121158B (zh) 一种内封式悬臂梁光纤光栅传感器
CN203163913U (zh) 具有温度补偿的膜片型光纤光栅压力传感器
CN102878943B (zh) 大尺度多种光纤应变传感系统一体化校准装置及方法
CN201740734U (zh) 一种基于光纤布拉格光栅的折射率传感器
CN2938025Y (zh) 光纤光栅位移计
CN201382777Y (zh) 温度自补偿光纤光栅位移传感器
Li et al. Design of an enhanced sensitivity FBG strain sensor and application in highway bridge engineering
CN203465450U (zh) 一种应变与温度双参光缆
CN202166600U (zh) 一种带有温度补偿的光纤光栅钢筋混凝土锈蚀传感器
CN106802201B (zh) 一种基于法布里-珀罗微腔的光纤应力传感装置
CN203100683U (zh) 光纤光栅位移传感器
CN109186825B (zh) 一种光纤宏弯压力传感器及其测量系统
CN204346620U (zh) 一种基于光纤光栅的矿山压力传感器
CN202255710U (zh) 一种t型结构易于串接的光纤光栅压力传感器
CN110411354B (zh) 光纤光栅宽量程位移监测装置及系统
CN103217251B (zh) 光纤光栅压力测量传感装置
CN203337110U (zh) 套筒式光纤光栅钢筋计
CN203672333U (zh) 一种基于腰椎放大熔接光纤光栅的曲率传感器
CN203732034U (zh) 管道用光纤光栅位移传感器
CN202974201U (zh) 一种表贴式光纤光栅应变计
CN206618524U (zh) 一种基于法布里‑珀罗微腔的光纤应力传感装置
CN202869443U (zh) 光纤光栅位移转角一体化传感器

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20140507

Termination date: 20141211

EXPY Termination of patent right or utility model