[发明专利]基于双光反射器的动态扭矩光纤传感装置

权利要求书

1.基于双光反射器的动态扭矩光纤传感装置，其特征在于：包括螺旋形结构、转动轴(12)、光源(10)、1X2光耦合器(8)、光探测器(11)和处理单元(9)，所述螺旋形结构内部相对两侧且沿所述螺旋形结构纵向设置有多个A侧变形齿(4-1)和多个B侧变形齿(4-2)，至少螺旋形结构的两端固定于转动轴(12)上，所述A侧变形齿(4-1)和B侧变形齿(4-2)之间的相对位置随着转动轴(12)扭矩的变化而改变，所述A侧变形齿(4-1)和B侧变形齿(4-2)呈交错布设，且在A侧变形齿(4-1)和B侧变形齿(4-2)间夹有信号光纤(33)，A侧变形齿(4-1)和B侧变形齿(4-2)对应布设在信号光纤(33)两侧，在螺旋形结构两端的信号光纤(33)上分别安置有光反射器一(15)和光反射器二(16)，在转动轴(12)的一端头安装有光纤旋转连接器(6)，信号光纤(33)通过光纤旋转连接器(6)和传输光纤(1)与1X2光耦合器(8)的输入端连接，光源(10)和光探测器(11)分别接1X2光耦合器(8)的输出端，光探测器(11)与处理单元(9)连接。

2.根据权利要求1所述的基于双光反射器的动态扭矩光纤传感装置，其特征在于：所述螺旋形结构为设置在转动轴(12)表面的螺旋形壳体(4)。

3.根据权利要求2所述的基于双光反射器的动态扭矩光纤传感装置，其特征在于：所述的螺旋形壳体(4)内部的A侧与B侧是通过弹性材料(35)连接。

4.根据权利要求2所述的基于双光反射器的动态扭矩光纤传感装置，其特征在于：所述的螺旋形壳体(4)内部布设有变形齿的相对A、B两侧是互相平行的，并同时与转动轴(12)的扭转中心轴线(30)平行。

5.根据权利要求2所述的基于双光反射器的高精度动态扭矩光纤传感装置，其特征在于：所述光源(10)输出的光信号脉冲宽度小于光反射器一(15)与光反射器二(16)之间信号光纤(33)两倍的长度。

6.根据权利要求2所述的基于双光反射器的动态扭矩光纤传感装置，其特征在于：所述信号光纤(33)外部包有多层保护光纤，所述保护光纤为紧套光纤、碳涂覆光纤、聚酰亚胺涂覆光纤中的一种。

7.根据权利要求2所述的基于双光反射器的动态扭矩光纤传感装置，其特征在于：所述信号光纤(33)为塑料光纤或光子晶体光纤。

8.根据权利要求2所述的基于双光反射器的动态扭矩光纤传感装置，其特征在于：所述的光反射器一(15)和光反射器二(16)为光反射镜、光纤光栅或含有气泡的光纤中的一种。

9.根据权利要求1所述的基于双光反射器的动态扭矩光纤传感装置，其特征在于：所述螺旋形结构为设置在转动轴(12)表面的凹槽(5)，在所述凹槽(5)内的相对两侧布设有多个A侧变形齿(4-1)和多个B侧变形齿(4-2)，所述A侧变形齿(4-1)和B侧变形齿(4-2)呈交错布设，且在A侧变形齿(4-1)和B侧变形齿(4-2)间夹有信号光纤(33)。