一种振动探测器的制作方法

[0001]
本发明涉及振动探测技术领域，特别是涉及一种振动探测器。


背景技术：

[0002]
随着科技的发展，出现了各种振动传感器应用于各个传感领域。如电涡流式振动传感器、电感式振动传感器、电容式振动传感器、压电式振动传感器以及电阻应变式振动传感器等。但是上述振动传感器具有以下缺点：
[0003]
一、振动传感器均为被动探测器，如压电晶体振动探测器采用压电陶瓷片，两侧为空腔设计的金属小球，利用小球滚动与压电陶瓷片接触。在振动时，小球对压电陶瓷片压力变化产生脉动电压，从而实现振动感应。检测时，在小球运动以后产生了位移或速度加速度后，振动才被检测，而小球从静止到运动是需要花费较长时间的，因此该被动检测具有一定的滞后性。
[0004]
二、在整个检测过程中，探测器的检测电路一直处于导通状态，因此消耗的电能较多。
[0005]
故，有必要提供一种振动探测器，以解决现有技术所存在的问题。


技术实现要素：

[0006]
本发明的目的是提供一种振动探测器，以准确探测振动大小。
[0007]
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
[0008]
一种振动探测器，包括光纤、光发射器、探测器、隔离膜和液体；所述光发射器和所述探测器设置在所述光纤两端，所述光纤一侧设置有隔离膜，所述隔离膜远离所述光纤的一侧设置有所述液体。
[0009]
可选地，所述隔离膜为聚乙烯薄膜。
[0010]
可选地，所述聚乙烯薄膜为低密度聚乙烯薄膜。
[0011]
可选地，所述光纤与所述隔离膜接触的一侧设置有凹槽，所述隔离膜与所述光纤接触的一侧设置有金属纳米颗粒。
[0012]
可选地，所述隔离膜与所述液体接触的一侧设置有金属纳米颗粒。
[0013]
可选地，所述金属纳米颗粒的直径为50-300nm。
[0014]
可选地，所述光纤与所述隔离膜接触的一侧设置有金属块。
[0015]
可选地，所述金属块为矩形金属块。
[0016]
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
[0017]
本发明公开了一种振动探测器，包括光纤、光发射器、探测器、隔离膜和液体；所述光发射器和所述探测器设置在所述光纤两端，所述光纤一侧设置有隔离膜，所述隔离膜远离所述光纤的一侧设置有所述液体。本发明将振动大小转化为光折射率的变化，根据光信号的变化来探测振动大小，探测结果更为准确。
附图说明
[0018]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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他的附图。
[0019]
图1为本发明实施例提供的振动探测器结构图；
[0020]
图2为本发明实施例提供的光纤设置有凹槽时的结构图；
[0021]
图3为本发明实施例提供的隔离膜设置有金属纳米颗粒时的结构图；
[0022]
图4为本发明实施例提供的光纤设置有金属块时的结构图。
[0023]
符号说明：1-光纤，2-光发射器，3-探测器，4-隔离膜，5-液体。
具体实施方式
[0024]
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。
[0025]
本发明的说明书和权利要求书以及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应当理解，这样描述的对象在适当情况下可以互换。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
[0026]
在本专利文档中，下文论述的附图以及用来描述本发明公开的原理的各实施例仅用于说明，而不应解释为限制本发明公开的范围。所属领域的技术人员将理解，本发明的原理可在任何适当布置的系统中实施。将详细说明示例性实施方式，在附图中示出了这些实施方式的实例。此外，将参考附图详细描述根据示例性实施例的终端。附图中的相同附图标号指代相同的元件。
[0027]
本发明说明书中使用的术语仅用来描述特定实施方式，而并不意图显示本发明的概念。除非上下文中有明确不同的意义，否则，以单数形式使用的表达涵盖复数形式的表达。在本发明说明书中，应理解，诸如“包括”、“具有”以及“含有”等术语意图说明存在本发明说明书中揭示的特征、数字、步骤、动作或其组合的可能性，而并不意图排除可存在或可添加一个或多个其他特征、数字、步骤、动作或其组合的可能性。附图中的相同参考标号指代相同部分。
[0028]
本发明的目的是提供一种振动探测器，以准确探测振动大小。
[0029]
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0030]
图1为本发明实施例提供的振动探测器结构图，如图1所示，一种振动探测器包括光纤1、光发射器2、探测器3、隔离膜4和液体5。光发射器2和探测器3设置在光纤1两端，光纤1一侧设置有隔离膜4，隔离膜4远离光纤1的一侧设置有液体5。其中，隔离膜4为低密度聚乙烯薄膜。液体5为高折射率液体。
[0031]
光发射器2发出光通过光纤1传播，到达探测器3。当探测器受到振动时，液体5会发
生抖动，挤压光纤1发生弯曲形变，使得传播在光纤1与隔离膜4接触区域的光的折射率发生变化，进而探测器3探测到的光信号强度也不一样，通过光信号的强度变化即可探测出振动大小。
[0032]
图2为本发明实施例提供的光纤设置有凹槽时的结构图，如图2所示，光纤1与隔离膜4接触的一侧设置有凹槽，隔离膜4与光纤1接触的一侧设置有金属纳米颗粒。当外界振动时，金属纳米颗粒受到振动作用会落入凹槽内，在凹槽内和光纤1内传播的光相互作用，在金属纳米颗粒上产生表面等离激元共振，局域更多的电磁波。局域电磁场的能量会更大，使得光的折射率发生更大的变化，提高探测灵敏度。
[0033]
图3为本发明实施例提供的隔离膜设置有金属纳米颗粒时的结构图，如图3所示，隔离膜4与液体5接触的一侧设置有金属纳米颗粒，其中金属纳米颗粒的直径为50-300nm。当外界振动时，金属纳米颗粒和光纤1内传播的光相互作用，在金属纳米颗粒上产生表面等离激元共振，局域更多的电磁波。所以外界振动一方面会使金属纳米颗粒周围局域电磁场的能量更多，使得光纤1弯曲形变对光的透射率影响更大，另一方面金属纳米颗粒还会促进液体5对光纤1的挤压，使得光纤1发生的弯曲形变更大。进一步提高探测灵敏度。
[0034]
在本实施例中，光纤1与隔离膜4接触的一侧设置有金属块，其中金属块为矩形金属块，其长宽高的范围为50-300nm。在一个具体实施例中，金属块还可以为其它形状。当外界振动时，金属纳米颗粒周围局域电磁场的能量更多，而且矩形金属块会使得光发生更多的反射，使得光纤1弯曲形变对光的透射率影响更大。另一方面，金属纳米颗粒还会促进液体5对光纤1的挤压，使得光纤1发生的弯曲形变更大，进一步提高探测灵敏度。图4为本发明实施例提供的光纤设置有金属块时的结构图。
[0035]
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
[0036]
(1)本发明将振动大小转化为光信号的变化，通过振动对光纤的挤压发生弯曲形变，影响透射率变化，所以本发明可以更准确度地探测振动大小。
[0037]
(2)本发明利用光纤传输信号损耗低，抗干扰能力强，所以测得的信号不受本身损耗的影响和外界信号的干扰，能准确的探测振动小。
[0038]
(3)本发明中低密度聚乙烯薄膜抗张强度低，拉伸伸长率大，当振动时，容易使得金属的位置发生更大的变化，提高探测灵敏度。
[0039]
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0040]
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。