一种基于光纤光栅的加速度传感器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于光纤传感检测技术领域，具体涉及一种基于光纤光栅的加速度传感器。
【背景技术】
[0002]在工程应用中，结构振动的测试可以反映出结构的性能，因此加速度传感器在实际的工程应用中非常重要。常用的加速度传感器是强度调制型、数字式的，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，无法满足工程应用中长期灾害监测和恶劣工作环境的需要。
【发明内容】
[0003]为克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种基于光纤光栅的加速度传感器，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。
[0004]为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是:一种基于光纤光栅的加速度传感器，包括有两个光纤光栅、等强度梁、壳体、质量块、弹簧;壳体的内侧壁上固定等强度梁；等强度梁的另一端连接有质量块;两个光纤光栅固定于等强度梁上；质量块的下端连接有弹簧，弹簧的另一端固定于壳体的底部。
[0005]所述的等强度梁通过螺丝与壳体连接。
[0006]所述的弹簧通过螺丝与壳体连接。
[0007]所述的质量块通过螺丝与等强度梁的自由端连接。
[0008]所述的两个光纤光栅分别固定于等强度梁的上表面、下表面的中心线上。
[0009]与现有的加速度传感器相比，本实用新型的优点在于利用光纤光栅进行加速度检测，提出了一种新颖的光纤光栅加速度传感方法，本实用新型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，对加速度有良好的线性响应度，可以消除温度引起的交叉敏感效应，灵活的调整传感器的灵敏度;此外，本实用新型结构简单，抗电磁辐射的干扰，可以广泛的应用在结构工程等恶劣环境的检测中。
[0010]光纤光栅由于其具有电绝缘、耐腐蚀、测量精度高、结构简单、体积小、重量轻、耗能少、灵敏度高等优点而成为一种新型的优良传感元件。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，这样就可以实现分布式测量。
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图对本实用新型进一步详细描述。
[0013]参见图1，一种基于光纤光栅的加速度传感器包括光纤光栅1和2、等强度梁3、壳体
6、质量块4、弹簧5;所述的壳体6的内侧壁上固定所述的等强度梁3，所述的等强度梁3的另一端连接有所述的质量块4，所述的光纤光栅1和2固定于所述的等强度梁3的上下表面的中心线上，所述的质量块4的下端连接有所述的弹簧5，所述的弹簧5的另一端固定于所述的壳体6的底部。
[0014]所述的等强度梁3通过螺丝与壳体6连接。所述的弹簧5通过螺丝与壳体6连接。所述的质量块4通过螺丝与等强度梁3的自由端连接。所述的光纤光栅1、2分别固定于等强度梁3的上表面、下表面的中心线上。
[0015]通过调节质量块4的质量和弹簧5的刚度来改变光纤光栅加速度传感器的灵敏度。
[0016]本实用新型的工作原理为:
[0017]本加速度传感器固定在被测结构上，由于两个光纤光栅1、2贴在等强度梁的两侧面，处于相同的温度场，从而消除了温度对测量的影响。当被测结构振动而引起等强度梁3受迫振动时，两个光纤光栅1、2的中心波长分别沿相反方向漂移，则两个光纤光栅中心波长的差值的变化反映了被测结构的振动信息。
【主权项】
1.一种基于光纤光栅的加速度传感器，其特征在于，包括有两个光纤光栅、等强度梁、壳体、质量块、弹簧;壳体(6)的内侧壁上固定等强度梁(3);等强度梁(3)的另一端连接有质量块(4);两个光纤光栅(1、2)固定于等强度梁(3)上;质量块(4)的下端连接有弹簧(5)，弹簧(5)的另一端固定于壳体(6)的底部。2.根据权利要求1所述的一种基于光纤光栅的加速度传感器，其特征在于，所述的等强度梁(3)通过螺丝与壳体(6)连接。3.根据权利要求1所述的一种基于光纤光栅的加速度传感器，其特征在于，所述的弹簧(5 )通过螺丝与壳体(6 )连接。4.根据权利要求1所述的一种基于光纤光栅的加速度传感器，其特征在于，所述的质量块(4)通过螺丝与等强度梁(3)的自由端连接。5.根据权利要求1所述的一种基于光纤光栅的加速度传感器，其特征在于，所述的两个光纤光栅(1、2)分别固定于等强度梁(3)的上表面、下表面的中心线上。
【专利摘要】一种基于光纤光栅的加速度传感器，包括光纤光栅、等强度梁、壳体和弹簧；光纤光栅加速度传感器的壳体的内侧壁上固定一等强度梁,等强度梁的另一端连接有质量块，两个光纤光栅固定于等强度梁上，质量块的下端连接有弹簧，弹簧的另一端固定于壳体的底部。利用光纤光栅进行加速度检测，免受电磁辐射的干扰，测量精度高，灵敏度可以调整，能消除温度对加速度测量的影响；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。
【IPC分类】G01P15/03
【公开号】CN205139169
【申请号】CN201520900142
【发明人】张桂花
【申请人】西安科技大学
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年11月12日