[实用新型]具有温度自补偿特性的双翻漏斗式光纤光栅雨量传感器

说明书

本实用新型公开了具有温度自补偿特性的双翻漏斗式光纤光栅雨量传感器，属于光纤传感技术领域，包括雨量收集装置，在雨量收集装置下方设置双翻漏斗，双翻漏斗通过中心转轴与漏斗支架相连，在双翻漏斗两侧的下方对称设置等强度悬臂梁，在等强度悬臂梁的下表面分别设有第一敏感元件光纤光栅和第二敏感元件光纤光栅；双翻漏斗转动时引起等强度悬臂梁自由端挠度发生变化，进而引起第一敏感元件光纤光栅和第二敏感元件光纤光栅中心波长发生漂移，反演分析中心波长漂移数据获得被测量雨量信息。本实用新型总体上采用成对双结构对称设计，有效的提高了传感器的使用寿命及其鲁棒性，实现高精度的具有自温度补偿的雨量测量，具备很好的实用性。

技术领域

本实用新型属于光纤传感技术领域，具体涉及具有温度自补偿特性的双翻漏斗式光纤光栅雨量传感器。

背景技术

光纤光栅传感因其本身所具有的特性，尺寸小，重量轻，抗电磁干扰，复用性好等独特优点，已在航空航天、桥梁建筑、大型机电设备等多个工程领域得到广泛应用并发挥重要作用。

然而，目前光纤光栅传感器多用于实现如温度、应变、位移、压力等被测参量的测量，其在雨量测量方面的报道相对较少。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型的目的在于提供具有温度自补偿特性的双翻漏斗式光纤光栅雨量传感器，有效的提高了传感器的使用寿命及其鲁棒性，实现高精度的具有自温度补偿的雨量测量。

技术方案：为实现上述实用新型目的，本实用新型采用如下技术方案：

具有温度自补偿特性的双翻漏斗式光纤光栅雨量传感器，包括雨量收集装置，在雨量收集装置下方设置双翻漏斗，双翻漏斗通过中心转轴与漏斗支架相连，在双翻漏斗两侧的下方对称设置等强度悬臂梁，在等强度悬臂梁的下表面分别设有第一敏感元件光纤光栅和第二敏感元件光纤光栅；所述的双翻漏斗转动时引起等强度悬臂梁自由端挠度发生变化，进而引起第一敏感元件光纤光栅和第二敏感元件光纤光栅中心波长发生漂移，反演分析中心波长漂移数据获得被测量雨量信息。

所述的雨量收集装置包括漏斗型积水段、平滑过渡段及底部增速段，其中漏斗型积水段为漏斗型的锥面，平滑过渡段为水平平面，底部增速段为位于平滑过渡段中部的垂直排水管路，被测量雨量通过漏斗型积水段、平滑过渡段及底部增速段实现被测量雨量的收集、过渡及垂直加速等操作后，加速后的被测量雨量作用于双翻漏斗。

所述的双翻漏斗为条形槽体结构，在该条形槽体结构的中部设置分水挡板，该条形槽体结构的两端为弧形结构，在被测量雨量作用下通过中心转轴及漏斗支架实现翻转；流经双翻漏斗的雨量由集水漏斗收集后排出传感器体外，未被集水漏斗收集的被测量雨量由排水孔排出。

所述的等强度悬臂梁为等腰三角形，其底边为固定端，底边所对应的三角形的尖端为自由端，其固定端通过通过悬臂梁固定装置与保护外壳连接，其自由端交错设置在双翻漏斗弧形结构的下方。

所述的第一敏感元件光纤光栅和第二敏感元件光纤光栅均分别通过光纤尾纤经光纤引出孔引出传感器。

在所述的每个等强度悬臂梁下方均设置集水漏斗，集水漏斗通过漏斗支架及漏斗支架固定元件与保护外壳连接。

在所述的雨量收集装置上方设置滤网。

所述的漏斗支架与保护外壳连接，在保护外壳底部设置排水孔和固定支架。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型的雨量传感器具有温度自补偿特性，主要采用频率调制实现雨量测量，且其翻斗为双翻漏斗实现光纤光栅同频双调制，为信号分析提供参照对象，降低信号分析难度且提高检测精度；具有雨量排除元件，总体上采用成对双结构对称设计，有效的提高了传感器的使用寿命及其鲁棒性，实现高精度的具有自温度补偿的雨量测量，具备很好的实用性。

附图说明

图1为光纤光栅雨量传感器的剖视图；