[发明专利]一种光纤光栅位移传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种传感器，尤其涉及一种光纤光栅位移传感器，属于光纤传 感技术领域。

背景技术

众所周知，位移是结构变形和破坏的外在反映，过大的位移不仅影响结构 的正常使用，还会引起附加应力降低结构承载能力。位移作为结构损伤监测的 基本测量项目，是多种物理量测量的基础(如：压力、应变、加速度、流量等)。 传统的位移监测技术主要有电感测量法、电容式测量法、光电测量法以及超声 波等测量法，电类监测技术具有易受电磁辐射干扰、稳定性差、不易于工程结 构位移长期监测的特点。因此，亟待研发灵敏度高、抗电磁干扰、便于测量精 度调节等特点的位移传感器广泛应用于工程结构长期健康监测领域。

发明内容

本发明就是针对上述问题提出来的，目的就是提供一种结构简单，易于加 工制造，性能稳定、可靠、灵敏度高、抗电磁干扰、便于测量精度调节，且造 价低廉的一种光纤光栅位移传感器。

为了实现上述目的，本发明解决技术问题的技术方案是：

一种光纤光栅位移传感器，包括光纤光栅、光纤松套管以及矩形的金属外 壳体，其在于金属外壳体内的下部适配位置设有带通孔的支杆，水平设置的位 移探杆，其一端穿过支杆的通孔，另一端穿过并探出相邻的金属外壳体侧壁， 设于位移探杆中部，且位于在金属外壳体内的限位块通过螺丝与锰钢梁的一端 相连接，该锰钢梁的另一端搭接在楔形块的斜面一端的适配位置上，该楔形块 的另一端固定于金属外壳体的侧壁上，两个光纤光栅对称设于所述的锰钢梁适 配位置的上下面上。

所述的支杆与限位块之间的位移探杆上还套装弹簧。

所述的两个光纤光栅的尾纤上均套装有光纤松套管。

由于采用上述结构，使得本发明具有下列优点和效果：

1.测量精度可以调节。

由于本发明位移传感器的锰钢梁是使用螺丝固定在限位块的侧面，方便拆 卸，因此可以做一些长度宽度相同，不同厚度的锰钢梁，在不同的工程中为了 满足不同的精度要求对该位移传感器的锰钢梁进行替换。

2.稳定性好，制作成本低。

本发明位移传感器制作简单，造价低廉。由于本发明位移传感器大部分固 定方式采用螺丝固定，方便拆卸，随时能够对磨损的部件进行更换，因此稳定 性得到了很大地提高。

3.适用范围广

通过对金属外壳体的改进，实现粘贴，焊接，螺纹连接等不同安装方法， 便于施工现场位移传感器的架设，有利于复杂结构位移的测量。

本发明位移传感器结构简单，体积小，测量精度高、可靠，稳定性好，具 有温度自补偿功能，且易于加工制造，灵敏度高、抗电磁干扰、便于测量精度 调节，具有较好的经济效益和社会效益。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1是本发明一种光纤光栅位移传感器主视结构的剖视示意图。

图中：楔形块1，锰钢梁2，光纤光栅3，位移探杆4，限位块5，弹簧6， 支杆7，尾纤8，金属外壳体9。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步详细说明，但本发明的保护范围 不受具体的实施例所限制，以权利要求书为准。另外，以不违背本发明技术方 案的前提下，对本发明所作的本领域普通技术人员容易实现的任何改动或改变 都将落入本发明的权利要求范围之内。

实施例1

图1所示本发明的一种光纤光栅位移传感器，包括：光纤光栅、光纤松套 管以及矩形的金属外壳体，其金属外壳体9内的下部适配位置设有带通孔的支 杆7，水平设置的位移探杆4，其一端穿过支杆7的通孔，另一端穿过并探出 相邻的金属外壳体9侧壁，设于位移探杆4中部，且位于在金属外壳体9内的 限位块5通过螺丝与锰钢梁2的一端相连接，该锰钢梁2的另一端搭接在楔形 块1的斜面一端的适配位置上，该楔形块1的另一端固定于金属外壳体9的侧 壁上，两个光纤光栅3对称设于所述的锰钢梁2适配位置的上下面上，该两个 光纤光栅3的尾纤8穿过金属外壳体9的预留孔，两个光纤光栅3的尾纤8 上均套装有光纤松套管，所述的预留孔位于金属外壳体9的上下两侧的中部适 配位置。所述的支杆7与限位块5之间的位移探杆4上套装弹簧6。

本发明的一种光纤光栅位移传感器的工作原理如下：