专利名称：一种基于光纤Bragg光栅的报警定位器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种基于光纤Bragg光栅的报警定位器，属于光电子测量技术领域。
背景技术：
基于电缆和无线信号传输的求救报警系统，当危险发生，断电将导致信号中断，对营救工作造成困难。比如采用RFID对井下人员实现跟踪的方法，读卡器设在矿井井口处或其它井下的关键通道口，使用射频卡(RFID)读取的方法对下井人员进行记录跟踪。这种方法存在如下问题，标识卡有效工作时间短，在高速条件下定位人员漏检率较高，由于井下无线电传播信道的复杂性和非线性使得这种卡的定位精度低，而且如果发生事故，断电就会导致信号中断，因为缺乏可靠求救信息，抢险救灾、安全救护的效率很低。光纤Bragg光栅监测到的信息通过光信号传播,具有抗电磁干扰能力(EMI)和在易燃易爆场合的本征安全性，因此采用基于光纤Bragg光栅的报警器，不仅可克服电磁干扰，适用于易燃易爆等工业环境，更重要的是能克服对电的依赖，断电不影响报警器工作。
实用新型内容本实用新型提供了一种基于光纤Bragg光栅的报警定位器，采用基于光纤Bragg光栅的报警器，不仅可克服电磁干扰，适用于易燃易爆等工业环境，更重要的是能克服对电的依赖，断电不影响报警器工作。本实用新型米用的技术方案是光纤Bragg光栅报警器包括静态梁4,玻璃盖5,光纤Bragg光栅I 6,按钮7,定轴8,固定螺丝9,光缆10,盒子11,光纤Bragg光栅II 12,等强度悬臂梁13，铁丝圈14，弹簧15，底座16 ;按钮7与等强度悬臂梁13的受力端上端相连，等强度悬臂梁13的下端与弹簧15相连，定轴8位于按钮7下方，弹簧15内部，不与按钮7和弹簧15接触，在弹簧15上安装了一个铁丝圈14，底座16与定轴8相连，底座16上方凸出一个挂钩状结构，等强度悬臂梁13的固定端用固定螺丝9固定在静态梁13上，沿等强度悬臂梁13上表面的中心线粘贴光纤Bragg光栅I 6，沿下表面的中心线粘贴光纤Bragg光栅II 12，光纤Bragg光栅I 6和光纤Bragg光栅II 12通过光缆10连接并且引出盒子11夕卜，整个装置封装在有玻璃盖5的盒子11中。所述的静态梁4，玻璃盖5，光纤Bragg光栅I 6，按钮7，定轴8，固定螺丝9，光缆10，盒子11，光纤Bragg光栅II 12，等强度悬臂梁13，铁丝圈14，弹簧15，底座16都是市售的普通元件。本实用新型的有益效果是I、光纤Bragg光栅信号靠光缆传输,监测到的信息通过光信号传播,断电时仍然可以正常工作，且具有抗电磁干扰能力(EMI)和在易燃易爆场合的本征安全性，因此采用光纤Bragg光栅按钮作为传感器，不必对电依赖，可克服电磁干扰，适用于井下等易燃易爆的工业环境。[0009]2、采用的是反射式传感器，在网络结构上采用环状结构，两端均有接口可以接入测量，增加了系统的冗余性。3、本实用新型还加入了耦合器部分，耦合器的最大特点是使新线路插入方便，使用灵活。4、本实用新型使用范围较广，可用于煤矿井下等高危场合。
图I为本实用新型光纤Bragg光栅报警器结构示意图图2为本实用新型等强度悬臂梁的工作示意图；图3为本实用新型非环状结构示意图图4为本实用新型光纤Bragg光栅报警器串结构示意图；图5为本实用新型环状网络拓扑结构示意图；图6为本实用新型耦合器连接结构示意图；图中1_光纤Bragg光栅报警器串，2-信号处理装置，3-报警装置，4_静态梁，5-玻璃盖，6-光纤Bragg光栅I，7-按钮，8-定轴，9-固定螺丝，10_光缆，11_盒子，12-光纤Bragg光栅II，13-等强度悬臂梁，14-铁丝圈，15-弹簧，16-底座，17-耦合器，18-光纤Bragg光栅III，；B、E为光连接器，A为断点，C、D为疑似断点，d为悬臂梁下降量。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明，以方便技术人员理解。如图I所不光纤Bragg光栅报警器包括静态梁4,玻璃盖5,光纤Bragg光栅I 6,按钮7，定轴8，固定螺丝9，光缆10，盒子11，光纤Bragg光栅II 12，等强度悬臂梁13，铁丝圈14，弹簧15，底座16 ;按钮7与等强度悬臂梁13的受力端上端相连，等强度悬臂梁13的下端与弹簧15相连，定轴8位于按钮7下方，弹簧15内部，不与按钮7和弹簧15接触，在弹簧15上安装了一个铁丝圈14，底座16与定轴8相连，底座16上方凸出一个挂钩状结构，等强度悬臂梁13的固定端用固定螺丝9固定在静态梁13上，沿等强度悬臂梁13上表面的中心线粘贴光纤Bragg光栅I 6,沿下表面的中心线粘贴光纤Bragg光栅II 12,光纤Bragg光栅I 6和光纤Bragg光栅II 12通过光缆10连接并且引出盒子11外，整个装置封装在有玻璃盖5的盒子11中。报警定位系统完成装配以后当危险来临时，按压按钮7，等强度悬臂梁13下降，迫使弹簧15压缩旋转，铁丝圈14随着弹簧15旋转下降至底座16的挂钩下方；压力消失后，弹簧在自身推力作用下向上升，铁丝圈14正好套在挂钩内卡住，使整个弹簧15被迫停止上升；此时产生的压力通过按钮7传递给等强度悬臂梁13，使等强度悬臂梁13产生挠度变化，从而引起光纤Bragg光栅I 6、光纤Bragg光栅II 12波长位移变化；由于每个光纤Bragg光栅的初始波长都不同，信号处理装置2可以根据波长变化判定出发出报警的报警器的具体位置，然后传递给报警系统3，向外界报警，从而实现系统的报警定位；当危险解除后，再次按压按钮7，弹簧15压缩旋转，铁丝圈14再次随着弹簧15下降旋转，从挂钩中移出，压力消失后，弹簧15在自身推力作用下旋转上升，回到原位。如图2所示所述的等强度悬臂梁13测量原理是当等强度悬臂梁13受力弯曲时，上表面的拉伸应变为e，下表面的拉伸应变为，由于两光栅处于同一温度场，应变信号e和温度变化T的关系可表示为
权利要求1.一种基于光纤Bragg光栅的报警定位器，其特征在于所述的光纤Bragg光栅报警器包括静态梁(4)，玻璃盖(5)，光纤Bragg光栅I (6)，按钮(7)，定轴(8)，固定螺丝(9)，光缆(10)，盒子(11)，光纤Bragg光栅II (12)，等强度悬臂梁(13)，铁丝圈(14)，弹簧(15)，底座(16);按钮(7)与等强度悬臂梁(13)的受力端上端相连，等强度悬臂梁(13)的下端与弹簧(15)相连，定轴(8)位于按钮(7)下方，弹簧(15)内部，不与按钮(7)和弹簧(15)接触，在弹簧(15)上安装了一个铁丝圈(14)，底座(16)与定轴(8)相连，底座(I)上方凸出一个挂钩状结构，等强度悬臂梁(13)的固定端用固定螺丝(9)固定在静态梁(13)上，沿等强度悬臂梁(13)上表面的中心线粘贴光纤Bragg光栅I (6)，沿下表面的中心线粘贴光纤Bragg光栅II (12)，光纤Bragg光栅I (6)和光纤Bragg光栅II (12)通过光缆(10)连接并且引出盒子(11)外，整个装置封装在有玻璃盖(5)的盒子(11)中。
专利摘要本实用新型涉及一种基于光纤Bragg光栅的报警定位器，属于光电子测量技术领域，报警定位器按钮与等强度悬臂梁的受力端上端相连，等强度悬臂梁的下端与弹簧相连，定轴位于按钮下方，弹簧内部，不与按钮和弹簧接触，在弹簧上安装了一个铁丝圈，底座与定轴相连，等强度悬臂梁的固定端用固定螺丝固定在静态梁上，沿等强度悬臂梁上表面的中心线粘贴光纤Bragg光栅Ⅰ，沿下表面的中心线粘贴光纤Bragg光栅Ⅱ，两个光纤Bragg光栅通过光缆连接并且引出盒子外，整个装置封装在有玻璃盖的盒子中。本实用新型采用光纤Bragg光栅按钮作为传感器，不必对电依赖，可克服电磁干扰，尤其适用于井下等易燃易爆的工业环境。
文档编号G01K11/32GK202511921SQ20122007334
公开日2012年10月31日 申请日期2012年3月1日 优先权日2012年3月1日
发明者李川, 杨钊, 许晓平 申请人:昆明理工大学