[实用新型]基于光纤光栅的开关状态监测传感装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及传感器，尤其涉及一种基于光纤光栅的开关状态监测传感装置。

背景技术

传统的开关状态监测传感器，都是基于电学传感器，抗干扰能力不强、寿命短、组网能力差，近年来，光纤光栅传感技术飞跃发展，越来越受到各界人士的重视，其无源防爆性、抗电磁干扰性、抗污性、耐腐蚀性、易于分布式组网以及优越的温度适应性和稳定性等本证特性，加速了光纤光栅传感技术在各领域的应用，尤其是基于光栅波长解调原理的开光状态监测技术，在石油化工、电力、矿藏开发、通讯、大型仓储、楼宇安防等领域的应用。但现有的光纤光栅开关状态监测传感器普遍存在因为结构繁琐尺寸大、防污能力不够、动态范围小、受温度影响大等缺陷，导致应用范围受限。   

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于针对现有技术中光纤光栅开关受温度影响大，应用范围受限的缺陷，提供一种可以忽略温度影响，应用范围较广的基于光纤光栅的开关状态监测传感装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

提供一种基于光纤光栅的开关状态监测传感装置，包括轴芯，其外部套有轴套，所述轴芯包括感应区间和驱动区间，两个区间相互独立；

感应区间内设有弹性梁，光纤光栅固定在该弹性梁上，该弹性梁的一端设有感应永磁钢；

驱动区间内设有弹簧，弹簧的一端固定，另一端连接驱动永磁钢，该驱动永磁钢的极性与感应永磁钢的极性相同；弹簧未发生形变时，感应永磁钢与驱动永磁钢位置相对；该驱动区间内还设有一顶杆，随外力推动驱动永磁钢压缩弹簧。

本实用新型所述的装置中，所述弹性梁为T型梁。

本实用新型所述的装置中，所述弹性梁的另一端设有压板。

本实用新型所述的装置中，所述轴芯与所述轴套的两端连接处均设有密封圈。

本实用新型所述的装置中，所述光纤光栅两侧的光纤套有金属毛细管。

本实用新型所述的装置中，所述轴芯为防锈铝轴芯，所述轴套为防锈铝轴套。

本实用新型所述的装置中，所述驱动区间内还设有顶杆堵头。

本实用新型所述的装置中，所述感应区间的一个端部连接有尾纤接头，光纤通过该尾纤接头与外部监测系统连接。

本实用新型所述的装置中，所述尾纤接头与轴芯密封连接。

本实用新型产生的有益效果是：本实用新型设置了两个独立的区间包括感应区间和驱动区间，适用于各种恶劣环境。本实用新型光纤光栅的波长动态范围更广，环境温度对波长动态的影响相对于开关状态的影响可以忽略，从而只用单个光栅就可以实现对开关状态的监测，无需温度补偿。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型实施例基于光纤光栅的开关状态监测传感装置处于“关”状态时的结构示意图；

图2是本实用新型实施例基于光纤光栅的开关状态监测传感装置处于“开”状态时的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型实施例基于光纤光栅的开关状态监测传感装置，如图1所示，包括轴芯1，其外部套有轴套2，轴芯1包括感应区间A和驱动区间B，两个区间相互独立。这样就绕过了因为驱动区间B密封处理困难而导致感应区间A密封性处理难的问题。

感应区间A内设有弹性梁3，光纤光栅11固定在该弹性梁3上，该弹性梁3的一端设有感应永磁钢6；光纤光栅11为单光栅。

驱动区间B内设有弹簧7，弹簧7的一端固定，另一端连接驱动永磁钢8，该驱动永磁钢8的极性与感应永磁钢6的极性相同；弹簧7未发生形变时，如图2所示，感应永磁钢6与驱动永磁钢8位置相对，两个永磁钢相互排斥，弹性梁3弯曲，带动光纤光栅11发生形变；该驱动区间B内还设有一顶杆9，随外力推动驱动永磁钢8压缩弹簧7。

在本实用新型的一个实施例中，弹性梁3可选用为T型梁。弹性梁3一端设有压板5，压板5用螺钉固定在轴芯1上。感应永磁钢6可用螺钉固定在弹性梁3的另一端。

本实用新型的一个较佳实施例中，光纤光栅11两侧的光纤套有金属毛细管4。金属毛细管4通过焊接，固定在弹性梁3上；光纤光栅11可采用粘接的形式固定在弹性梁3上，其两侧的光纤通过金属毛细管4固定在弹性梁3上，使得固定光纤光栅11的同时，又不会影响光纤光栅11的波长测量。