[发明专利]光纤震动传感探头、及其安装方法和光纤震动传感器

说明书

本发明提供了一种光纤震动传感探头、及其安装方法和光纤震动传感器。所述光纤震动传感探头包括：壳体，包含有一阻尼液；插芯，插置于所述壳体内；固定装置，设置于所述壳体上，并固定所述插芯；干涉仪，设置于所述壳体内，并插接于所述插芯内；其中，所述干涉仪包括至少一光纤，所述光纤的一部分具有中空结构，所述中空结构是位于所述光纤的两端之间。包含本发明提供的光纤震动传感探头的光纤震动传感器，对温度不敏感，工作稳定，测量精度高。

技术领域

本发明属于光纤传感技术领域，特别是涉及一种光纤震动传感探头、及其安装方法和光纤震动传感器。

背景技术

震动测量在许多领域得到广泛应用，如大型结构工程、机器设备健康监测，入侵者探测，矿山微震监测，地震预警和油气勘测等。相较于传统电学加速度计，光纤震动传感器具有特殊的优点，如抗电磁干扰、恶劣环境中健壮性强、结构紧凑、本征安全、可以遥测和大规模组网等，而受到越来越多的科研工作者的兴趣，并提出了不同种类的光纤震动传感器，目前光纤震动传感器主要有强度调制型、光纤光栅型、模间干涉型和双光束干涉型。

然而目前强度调制型光纤震动传感器，虽然结构简单，但是测量精度差。光纤光栅型震动传感器，目前已有产品进入商用阶段，但关键技术指标如工作频带、分辨率等较差。模间干涉型光纤震动传感器，结构简单，成本低廉，但测量精度差。双光束干涉型光纤震动传感器，虽然灵敏度高，但通常需要复杂的解调电路系统，成本高，此外，光纤光栅型、模间干涉型和双光束干涉型光纤震动传感器均对外界温度扰动敏感，温度稳定性差，其会对有效信号产生串扰。因此，提供一种温度不敏感、结构简单小巧、成本低、测量精度高的光纤震动传感器十分重要。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种光纤震动传感探头。所述光纤震动传感探头采用具有一部分中空结构的光纤的干涉仪，在运用到纤震动传感器时，所述纤震动传感器通过检测所述干涉仪的相位变化以拾取震动信号，灵敏度高，工作频率带宽和灵敏度可调，此外，所述光纤震动传感器稳定性好，对温度不敏感，制作工艺简单、结构小巧、成本低。

本发明的另一个目的在于提供一种包含如上所述光纤震动传感探头的安装方法。

本发明的另一个目的在于提供一种包含如上所述光纤震动传感探头的光线震动传感器。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供了一种光纤震动传感探头，所述光纤震动传感探头包括，壳体，包含有一阻尼液；插芯，插置于所述壳体内；固定装置，设置于所述壳体上，并固定所述插芯；干涉仪，设置于所述壳体内，并插接于所述插芯；其中，所述干涉仪包括至少一光纤，所述光纤的一部分具有中空结构，所述中空结构是位于所述光纤的两端之间。

在本发明公开的一具体实施方式中，所述干涉仪包括：第一光纤、第二光纤、以及第三光纤；所述第二光纤具有中空结构，位于所述第一光纤和第二光纤的之间。

在本发明公开的一具体实施方式中，所述第一光纤为单模光纤。

在本发明公开的一具体实施方式中，所述第二光纤为空心光子晶体光纤。

在本发明公开的一具体实施方式中，所述第三光纤选自所述单模光纤、多模光纤、保偏光纤，以及无芯光纤中的任意一种。

在本发明公开的一具体实施方式中，所述第三光纤的末端面为粗糙面，并插接于所述插芯。

在本发明公开的一具体实施方式中，所述固定装置包括，法兰盘，设置于所述壳体上；接头，设置于所述法兰盘上；其中，所述固定装置通过粘合剂密封所述光纤震动传感探头。