[发明专利]一种三分量光纤光栅振动传感器

权利要求书

1.一种三分量光纤光栅振动传感器，其特征在于，包括保护套筒（1）、传感组件、密封结构和波分复用器（2），所述密封结构用于将所述传感组件密封于所述保护套筒（1）的内部；所述传感组件包括支架（3）、三个质量块组件（4）和光纤组件，三个质量块组件（4）分别分布在支架（3）上三个方向相互垂直的开口内；所述光纤组件包括光纤（5）和刻入光纤（5）的三个光栅（6），每个光栅（6）的两端都连接有光纤基座（7），所述光栅（6）自由端的光纤基座（7）与一个质量块组件（4）连接，所述光栅（6）固定端的光纤基座（7）固定于支架（3）上，所述光纤（5）的一端固定在所述传感组件上，所述光纤（5）的另一端与所述波分复用器（2）连接；所述光纤基座（7）上设有通孔，所述光纤（5）通过所述通孔依次穿过各个所述光纤基座（7），各个所述光纤基座（7）固定设置在所述光纤（5）上；

非竖直方向上的质量块组件（4）包括质量块（8）、支柱（9）和弹性片（10），所述质量块（8）、支柱（9）和弹性片（10）通过连接件（11）连接为一体，支柱（9）分别与质量块（8）和弹性片（10）垂直；所述支柱（9）上设有第一凹槽（12），所述第一凹槽（12）用于放置所述光栅（6）自由端的光纤基座（7）；

竖直方向上的质量块组件包括质量块（8）和弹性片（10），所述质量块（8）和弹性片（10）通过连接件（11）连接，质量块（8）内设有安装孔（13），所述安装孔（13）用于放置所述光栅（6）自由端的光纤基座（7）。

2.根据权利要求1所述的三分量光纤光栅振动传感器，其特征在于，所述传感组件还包括三个设置在支架（3）上的支撑件（14），所述支撑件（14）内设有第二凹槽（15），所述第二凹槽（15）用于放置所述光栅（6）固定端的光纤基座（7）。

3.根据权利要求1所述的三分量光纤光栅振动传感器，其特征在于，所述传感组件还包括三对设置在支架（3）上的限位组件，每对限位组件包括低限位元件（16）和高限位元件（17），所述低限位元件（16）和高限位元件（17）分别设置在所述质量块（8）振动方向的上下两侧。

4.根据权利要求1所述的三分量光纤光栅振动传感器，其特征在于，所述传感组件还包括底座（18），底座（18）与所述支架（3）的底部连接，所述底座（18）上与支架（3）连接处设有台阶面，所述光纤（5）的一端固定在所述底座（18）的台阶面上。

5.根据权利要求1所述的三分量光纤光栅振动传感器，其特征在于，所述支架（3）上设有第三凹槽（19），所述第三凹槽（19）用于放置所述波分复用器（2）。

6.根据权利要求1所述的三分量光纤光栅振动传感器，其特征在于，所述密封结构包括密封头（20）、密封环（21）、密封塞（22）和压钉（23），所述密封头（20）安装于保护套筒（1）的开口端，所述密封头（20）上设有中心螺孔（24），所述密封环（21）套设在密封塞（22）的外部，所述压钉（23）将密封环（21）和密封塞（22）压紧在中心螺孔（24）的内部；所述密封塞（22）上设有第一通孔（25），所述压钉（23）上设有第二通孔（26），从所述传感组件中导出的光纤依次经过中心螺孔（24）和第一通孔（25），并从第二通孔（26）中引出。

7.根据权利要求6所述的三分量光纤光栅振动传感器，其特征在于，所述密封头（20）的端面上设有若干内螺纹孔（27），内螺纹孔（27）的底端为锥形，所述内螺纹孔（27）中螺纹连接有相匹配的密封螺钉（28）；所述密封头（20）的侧壁上设有外螺纹和密封沟槽（29），保护套筒（1）的开口端设有内螺纹，密封头（20）与所述保护套筒（1）的开口端螺纹连接，密封沟槽（29）用于安装密封圈。

8.根据权利要求1所述的三分量光纤光栅振动传感器，其特征在于，所述保护套筒（1）内填充有硅油。