[实用新型]一种光纤敏感环

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种光纤敏感环，具体讲涉及一种用于全光纤电流互感器的敏感环。

背景技术：

光纤传感领域所用的光纤敏感环都是采取将光纤以一定方式缠绕在一环状底座上的结构。进行光纤环绕制过程中，不论是采用四极对称绕法，还是其他螺旋方式绕环，正常绕制光纤与最终光纤末端之间总会存在相互挤压的情况，致使正常绕制的光纤在光纤末端位置不能与光纤环底座内表面紧密结合，存在一定缝隙，该缝隙的存在破坏了光纤环环所绕制光纤的整齐性、对称性，对光纤敏感环的温度和振动性能存在不利影响。

另外，固定光纤线圈的光纤敏感环底座结构多是“工”字形结构，上下两边及中间的底座结构会对光纤线圈产生约束，在振动条件与温度变化时，会对线圈产生挤压现象，导致光纤线圈内部产生应力；有些底座结构采用去上沿的单边接触形式，虽然减小了热应力，却又产生了接触侧与非接触侧的热流密度差异，导致温度场分布不均匀，从而产生误差。

最后，由于光纤的圆形截面，在绕制多层光纤敏感环的过程中经常会发生“凹陷”现象，即上层光纤某段陷入下层光纤缝隙中。这种现象破坏了对称段光纤的环境一致性，大大削弱了各种对称绕法带来的好处。此外，“凹陷”的发生还会引起局部应力突变，与环境因素结合进一步恶化敏感环的环境适应性。现有解决该问题的方法为在绕制每层光纤后涂胶固化，但因工作效率低下而无法得到广泛应用。

实用新型内容：

为了克服现有技术中所存在的上述不足，本实用新型提供一种光纤敏感环。

本实用新型提供的技术方案是：一种光纤敏感环，包括底座和盖，其改进之处在于：所述敏感环由所述底座通过其上设置的向上凸起的圆环体形绕线盘和所述盖上向下凸起的圆柱体形限位圈与所述盖连接而成，所述底座上设有螺孔和固定孔，所述盖上设置有螺纹孔、固定孔和光纤引出口。

优选的，所述底座上设置有圆形开口，所述圆形开口的直径所在的直线将所述底座分为方形部分和半圆形部分，所述圆形开口的圆心与所述半圆形部分的圆心重合，所述半圆形部分的直径等于所述方形部分的边长。

优选的，所述盖包括盖板和设于所述盖板边缘同侧垂直于所述盖板且高度等于所述绕线盘高度的侧板，所述光纤引出口设于所述侧板上，所述限位圈和所述螺纹孔垂直设于所述侧板之间的所述盖板上，所述限位圈的高度小于所述绕线盘的高度，所述限位圈的直径略小于所述绕线盘的内径。

优选的，所述盖的形状和大小分别与所述底座的形状和大小对应相同，螺丝通过所述底座上的螺孔和所述盖上的螺纹孔将所述盖与所述底座固定。

优选的，所述绕线盘的外壁设有螺旋状凹槽。

优选的，所述绕线盘的端部设有外径大于所述绕线盘外径且内径等于所述绕线盘内径的圆环形定位圈。

进一步，所述定位圈的上端面与所述底座平行；所述定位圈的下端面与所述底座之间的夹角大于0°且小于1°。

优选的，所述底座与所述盖之间填充有半固态胶。

与最接近的技术方案相比，本实用新型具有如下显著进步：

1、本实用新型可以直接在光纤敏感环的绕线盘上面实现光纤绕制，无需特殊设计，结构简单，可操作性强，可手工绕制，也可采用自动化机械绕制，并且具有温度稳定性好、可靠性高的特点。

2、在圆环体形绕线盘外壁加工出螺旋状的凹槽，将光纤沿着该螺旋路径绕制，从而减小为使光纤不致松动施加的压紧光纤的力，可使得光纤上的受力更加均匀；

3、在圆环体形绕线盘端部的定位圈下端加工出倾斜的斜面，斜面与底座的夹角小于1°，减小了“工”字形结构上下两边对光纤线圈产生约束引起的挤压而导致内部产生应力，减少了施加在光纤上受到的多余的力，另一方面，由于每层的匝数相等，其互易性更好，减小了非互易性对光纤环圈温度性能的影响。

4、将光纤绕制在绕线盘上，盖板在底座上后在光纤周围的底座和盖板之间存在空的间隙，在该间隙部位填充热膨胀系数小的流体或半固态胶，可减小外部环境变化和振动对敏感环的影响。

5、绕线盘和底座采用热膨胀系数小的非金属底座，如聚酰亚胺(PI)材质，可最大限度减小绕线盘和底座的膨胀和收缩对光纤造成的应力影响。

附图说明：

图1为光纤敏感环的爆炸图；

图2为光纤敏感环的纵剖面示意图；

图3为光纤敏感环的盖的仰视图；

图4为底座的主视图；