[发明专利]一种位移传感器

说明书

本发明提供了一种位移传感器。该传感器包括：光源、多根光纤、至少三个激光分束器、测量模块、参考模块、至少两个光电探测器和材料试样；多根光纤，包括：输入光纤、第一输出光纤、第二输出光纤、测量光纤、参考光纤、第一探测光纤和第二探测光纤；至少三个激光分束器，包括：第一激光分束器、第二激光分束器和第三激光分束器；至少两个光电探测器，包括：第一光电探测器和第二光电探测器。本发明实施例通过多根光纤将光源、至少三个激光分束器、测量模块、参考模块、至少两个光电探测器和材料试样进行相应连接，制备位移传感器，具有安全性高、不易受外界影响，与橡胶基材料相容性好的优点，能够实现对橡胶基结构件裂纹尺寸的测量和实时监测。

技术领域

本发明实施例涉及传感器技术领域，尤其涉及一种位移传感器。

背景技术

因为橡胶基复合材料的工艺稳定性差，所以由这些橡胶基复合材料构成的大型工业产品，例如固体火箭发动机等，在其生产、存储和运输过程中容易出现夹杂、孔隙、裂纹等缺陷和损伤。因此对橡胶基工业产品的结构健康所进行的监测具有重要意义。

位移监测是这些大型工业产品健康监测的重要目标之一。虽然目前有很多种能够用于应变监测的传感器，例如电阻应变片、光纤光栅应变传感器等。但是现有技术中的应变传感器应变范围小、安全性低、容易受外界的干扰，且与常规橡胶基材料相容性差、植入会影响原有结构的应力分布。难以实现对橡胶基材料构成的工业产品内部缺陷实现有效的检监测。

发明内容

本发明实施例提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种位移传感器。

本发明实施例提供一种位移传感器，包括：光源、多根光纤、至少三个激光分束器、测量模块、参考模块、至少两个光电探测器和材料试样；多根光纤，包括：输入光纤、第一输出光纤、第二输出光纤、测量光纤、参考光纤、第一探测光纤和第二探测光纤；至少三个激光分束器，包括：第一激光分束器、第二激光分束器和第三激光分束器；至少两个光电探测器，包括：第一光电探测器和第二光电探测器；光源通过输入光纤与第一激光分束器的入光口连接；第一激光分束器的第一出光口通过第一输出光纤与第二激光分束器的第一出光口连接；第一激光分束器的第二出光口通过第二输出光纤与第三激光分束器的第一出光口连接；第二激光分束器的第二出光口通过第一探测光纤与第一光电探测器连接；第三激光分束器的第二出光口通过第二探测光纤与第二光电探测器连接；第二激光分束器的入光口通过测量光纤与测量模块连接；第三激光分束器的入光口通过参考光纤与参考模块连接，材料试样与测量模块连接。

本发明实施例通过多根光纤将光源、至少三个激光分束器、测量模块、参考模块和至少两个光电探测器进行连接，制备得到位移传感器。由于测量信号在光纤中传播不受光强波动影响，安全性高，并通过与测量模块相连的材料试样与待测的橡胶基材料的结构相连，材料试样能够与多种橡胶基材料具有高相容性、植入不会影响原有结构的应力分布。通过测量模块与参考模块的对比来检监测橡胶基材料的裂纹尺寸和应变，不受外部环境因素的影响。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的位移传感器的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的测量模块的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的参考模块的结构示意图。