專利名稱：溫度自補償型雙光柵對稱推挽式光纖光柵振動傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光纖傳感器，尤其是一種光纖光柵振動傳感器。
背景技術(shù)：
在過去的二十年里，人們對光纖Bragg光柵(FBG)傳感技術(shù)進行了廣泛而深入的 研究，并取得了巨大的發(fā)展，可以用來測量應(yīng)變、溫度、壓力以及一切可以轉(zhuǎn)換為應(yīng)變、溫度 的物理量，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于軍事和民事各領(lǐng)域。FBG加速度振動傳感技術(shù)已經(jīng)成為一個新 的應(yīng)用研究領(lǐng)域。在低頻振動傳感應(yīng)用領(lǐng)域中，F(xiàn)BG加速度傳感器具有高穩(wěn)定性、高精度、 低功耗、良好低頻特性、抗干擾能力強等優(yōu)點，因此應(yīng)用潛力巨大。低頻振動信號檢測在結(jié) 構(gòu)工程動力學(xué)研究(零點幾赫茲到幾赫茲)、地震預(yù)報和海嘯監(jiān)測預(yù)警(千分之幾赫茲到 幾百赫茲)、地質(zhì)勘探和新能源開發(fā)(一百赫茲以下)、航空航天、生物動力學(xué)和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng) 域、先進的精密加工與制造技術(shù)領(lǐng)域、國防應(yīng)用領(lǐng)域、基礎(chǔ)科學(xué)研究領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。隨著振動測試技術(shù)的發(fā)展和高精度測試的需要，研制高性能的振動傳感器勢在必 行。光纖傳感技術(shù)的出現(xiàn)，給傳感器的發(fā)展帶來了前所未有的生命力。國內(nèi)外研制了多種 光纖加速度振動傳感器，它與傳統(tǒng)加速度傳感器相比，不但能抗電磁干擾，而且體小、質(zhì)輕、 動態(tài)范圍寬、精度高、能在惡劣環(huán)境下工作，因此受到各先進國家軍事與商業(yè)領(lǐng)域的極大重 視。各種實用的光纖加速度傳感器不斷涌現(xiàn)，主要有光強調(diào)制型和相位調(diào)制型兩大類。光 強調(diào)制式有反射式、透射式和偏振式等等；相位調(diào)制式有Mach-Zender干涉儀、Michelson 干涉儀和Fabry-Perot干涉儀，有一維的，也有二維的；有與水聽器組合在一起的，也有與 光纖陀螺儀組合的光纖加速度傳感器，最小的已經(jīng)做到2. 5cm長，直徑僅0. 25mm，測量精度 已能達(dá)到1 P g，共振頻率可達(dá)到10kHz。由于上述傳感器都是光強調(diào)制型和相位調(diào)制型加 速度傳感器，易受光源波動、光纖擾動、溫度擾動等因素影響，本底低頻噪聲很強，很難實現(xiàn) 對低頻振動信號的檢測，尤其是超低頻信號(O.OlHz-lOHz)的測量難道更大。雖然已經(jīng)提 出了一些具有降噪能力的光路結(jié)構(gòu)，但在實際應(yīng)用中仍然不能有效解決這一問題。FBG傳感技術(shù)是在光纖傳感技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，從原理上分析，F(xiàn)BG傳感是 利用測量Bragg波長變化來實現(xiàn)傳感，基本不受光源波動、光纖擾動等因素影響。因此FBG 加速度傳感器不僅具有以上介紹的光纖加速度傳感器的優(yōu)點，同時克服了這些光纖加速度 傳感器的不足之處，能實現(xiàn)實時在線、絕對數(shù)字式測量，具有測量范圍廣、精度高、低頻特性 好，抗干擾能力強、無需調(diào)零、長期穩(wěn)定性好等優(yōu)點，為實現(xiàn)振動傳感的高分辨能力、高信噪 比、高精確度和高可信度提供了理想的技術(shù)手段。目前，對光纖Bragg光柵加速度振動傳感器的研究，主要是通過不同的結(jié)構(gòu)和材 料進行封裝，來實現(xiàn)對光纖Bragg光柵中心波長的調(diào)諧，并實現(xiàn)增敏，提高探頭性能。結(jié)構(gòu) 形式主要有嵌入式、盤片式、懸梁(臂)式、芯軸彈簧振子式等，基于這些結(jié)構(gòu)的光纖Bragg 光柵傳感器各有其優(yōu)缺點。例如嵌入式結(jié)構(gòu)自然頻率高，靈敏度低，很難滿足地質(zhì)勘探、工 程建筑健康監(jiān)測等低頻微弱振動測量要求。要想達(dá)到理想的靈敏度和自然頻率需增大質(zhì)量 塊質(zhì)量，使用軟彈性體，但實際都是難以做到的，并且嵌入式結(jié)構(gòu)交叉靈敏度過大。盤片式結(jié)構(gòu)雖然有較好的抑制交叉靈敏度能力，但靈敏度太低，要想提高靈敏度需增大質(zhì)量塊質(zhì) 量，但還是很難得到較高的靈敏度，并且嵌入式結(jié)構(gòu)和盤片式結(jié)構(gòu)均不能實現(xiàn)溫度自補償 功能。懸梁式結(jié)構(gòu)的研究比較多，現(xiàn)已出現(xiàn)空心梁、等強度梁、懸背梁、雙臂梁等結(jié)構(gòu)。武漢 理工大學(xué)(專利申請?zhí)?00510019733. 0)和南開大學(xué)(專利申請?zhí)?00420028862. 7)設(shè)計 的振動傳感器均屬該類結(jié)構(gòu)。由于光纖光柵柵區(qū)直接粘貼在懸臂梁表面，易產(chǎn)生啁啾或多 峰現(xiàn)象致使測試不準(zhǔn)，振動信號偏小，穩(wěn)定性不高，且工作時自由振動衰減緩慢，影響傳感 器工作性能。而中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所(專利申請?zhí)?00710065323. 9)和同濟大學(xué)(專 利申請?zhí)?00820059065)設(shè)計的懸臂式結(jié)構(gòu)消除了這一不利因素，他們通過一個“L”杠桿 臂的一端與光纖連接避開了光纖光柵柵區(qū)直接粘貼在懸臂梁表面，特別是同濟大學(xué)設(shè)計的 高靈敏度溫度自補償型光纖光柵加速度傳感器采用雙光柵結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)溫度自補償，并且 靈敏度較高，靈敏度達(dá)900pm/g，并引入轉(zhuǎn)動軸使傳感器結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，消除幾何非線性的 影響，增強信號的正確性和傳感器的耐久性，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不容易擴展到三維。武漢理工大學(xué)設(shè)計的一種光纖光柵振動傳感器(專利申請?zhí)?00720300082. 7)和 山東大學(xué)設(shè)計的三分量光纖光柵振動度傳感(專利申請?zhí)?00720021749)采用了芯軸彈簧 振子式結(jié)構(gòu)。武漢理工大學(xué)的結(jié)構(gòu)是采用鋼絲(或鋼管)和質(zhì)量塊組成彈性系統(tǒng)，雙光柵作 為敏感元件，兩光纖光柵串聯(lián)焊接后剛性粘貼到鋼管內(nèi)部，因此也會產(chǎn)生啁啾或多峰現(xiàn)象， 并且振動信號偏小，靈敏度不高，靈敏度只有l(wèi)pm/g，難以滿足低頻振動信號高品質(zhì)測量。山 東大學(xué)的結(jié)構(gòu)是采用橡膠塊和質(zhì)量塊組成彈性系統(tǒng)，在三個不相對應(yīng)的橡膠塊上分別粘貼 安裝固定有光纖光柵傳感，質(zhì)量塊的六個面上分別連接一個橡膠塊，每一維度上是采用單 光柵作為敏感元件，不具備溫度自補償功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是設(shè)計一種新型光纖光柵加速度振動傳感器，克服現(xiàn)有 技術(shù)的不足，實現(xiàn)對低頻振動信號的高品質(zhì)測量，采用雙光柵彈性體封裝對稱式推挽結(jié)構(gòu)， 該結(jié)構(gòu)具有溫度自補償功能，高靈敏度和良好的低頻探測性能，穩(wěn)定性高，方向性好，結(jié)構(gòu) 簡單，方便擴展到三維等優(yōu)點。本發(fā)明溫度自補償型雙光柵對稱推挽式光纖光柵振動傳感器由殼體、兩個彈性體 塊、一個質(zhì)量塊、兩根傳感光纖Bragg光柵、兩個連接座與兩個支撐底座組成。質(zhì)量塊位于 兩個對稱的彈性體塊之間，質(zhì)量塊兩端面上分別粘貼有連接座，兩連接座分別與兩個彈性 體塊一端對接粘固，兩彈性體塊另一端再分別與兩支撐底座對接粘固，從而組成對稱推挽 式結(jié)構(gòu)，兩個光纖Bragg光柵分別封裝在兩個彈性體塊內(nèi)，形成雙光纖光柵傳感。采用模塊 化裝配結(jié)構(gòu)，質(zhì)量塊、連接座、彈性體塊、光纖光柵與支撐底座組成傳感探頭置于殼體內(nèi)部。質(zhì)量塊為銅質(zhì)圓柱體，柱體兩端開有第一圓柱凹槽，第一圓柱凹槽深度滿足光纖 彎曲要求，以防止光纖彎曲損耗過大，第一圓柱凹槽直徑與連接座一端突出的柱體殼外徑 相同，以便與連接座對接，第一圓柱凹槽上開有工藝縫以便尾纖引出。連接座和支撐底座起到連接支撐作用，均為銅質(zhì)材料。連接座是一個圓盤型部 件，圓盤一端面上開有第二圓柱凹槽，第二圓柱凹槽直徑與彈性體塊直徑相同，深度為1 2mm，圓盤另一端面上有凸出的柱體殼用于插入到質(zhì)量塊第一圓柱凹槽中并與第一圓柱凹 槽粘固，連接座中軸線處打有工藝孔用于引出尾纖。支撐底座為圓柱體，中軸線上打有工藝孔，兩端面開有第三圓柱凹槽和第四圓柱凹槽，第三圓柱凹槽直徑與彈性體塊直徑相同，深 度為1 2mm，第四圓柱凹槽深度滿足光纖彎曲要求，且開有工藝縫用于引出尾纖。彈性體塊為圓柱體，采用彈性材料(如聚氨酯封裝材料)制作，一端插入連接座的 第二圓柱凹槽并與第二圓柱凹槽對接粘固，一端插入支撐底座的第三圓柱凹槽并與第三圓 柱凹槽對接粘固。兩個彈性體塊和質(zhì)量塊組成彈性系統(tǒng)，彈性體塊作為彈性系統(tǒng)部件，其彈 性模量E、半徑R、高H對傳感器的靈敏度S和本征頻率f；有直接影響，傳感器的靈敏度和 本征頻率公式為 式中m為質(zhì)量塊和連接座的總質(zhì)量，、和、為兩光纖光柵的Bragg波長，k是 彈性系統(tǒng)的彈性系數(shù)。E、R、H由公式⑴和⑵根據(jù)不同的應(yīng)用需求(即S和&的要求) 進行優(yōu)化設(shè)計得到。光纖上刻有光纖Bragg光柵的部位被封裝在彈性體塊中軸線上，并且封裝部位為 裸纖，在封裝過程中光纖光柵上加有欲張力以防止出現(xiàn)啁啾效應(yīng)。兩個光纖Bragg光柵可 通過連接光纖串聯(lián)與傳感器外部的光信號解調(diào)處理裝置相連接，也可經(jīng)連接光纖兩路并聯(lián) 引出與光信號解調(diào)處理裝置連接。采用串聯(lián)方法時為單光路，后續(xù)光信號解調(diào)處理裝置要 對兩光纖Bragg光柵的信號區(qū)分解調(diào)，因此兩光纖Bragg光柵的中心波長不能一樣。采用 并聯(lián)方法時為雙光路，兩光纖Bragg光柵的中心波長可以一樣。殼體由筒殼與蓋組成，筒殼為不銹鋼圓柱筒，筒殼側(cè)壁上開有光纖出口，用于光纖 與外部光源和光信號解調(diào)處理裝置相連。筒殼與蓋通過螺釘連接，蓋上開有第五圓柱凹槽， 第五圓柱凹槽直徑與支撐底座直徑相同，深度為1 2mm，支撐底座的一端插入到第五圓柱 凹槽與第五圓柱凹槽對接粘固。兩個彈性體塊和質(zhì)量塊組成彈性系統(tǒng)以響應(yīng)外界的機械振動，采用雙光纖光柵為 敏感元件。初始狀態(tài)下，質(zhì)量塊的重力和彈性體的回復(fù)力相互作用，使彈性體處于最初的平 衡狀態(tài)。當(dāng)彈性系統(tǒng)受到平行于彈性體軸向的加速度矢量f沿軸向的分量作用時，質(zhì)量塊 由于慣性作用對兩彈性柱體分別施加拉伸和壓縮力，這兩個力大小相等、方向相反，從而迫 使兩個彈性體在軸向上分別壓縮和拉長，光纖隨彈性體發(fā)生軸向應(yīng)變，進而使Bragg波長 受到調(diào)制，從而將機械振動信號轉(zhuǎn)化為光纖光柵的調(diào)制信號，光纖將信號傳遞到傳感器外 部的信號解調(diào)處理裝置。采用本發(fā)明可以達(dá)到以下技術(shù)效果1.本發(fā)明通過雙光柵結(jié)構(gòu)實現(xiàn)嚴(yán)格的溫度自補償，由于其對稱推挽式結(jié)構(gòu)，彈性 體內(nèi)兩個傳感光柵感受的振動應(yīng)變量正好等幅反響，而兩個傳感光柵所處環(huán)境相同，受環(huán) 境溫度影響相同，因此通過兩個傳感光纖光柵的信號匹配(解調(diào)求得兩光纖光柵Bragg波 長差)可以消除溫度漂移等影響，可有效提高傳感器低頻探測性能。2.推挽式結(jié)構(gòu)的優(yōu)點在于其對稱性好，當(dāng)振動垂直于彈性體軸向時，兩彈性體產(chǎn) 生相同的形變(即兩個傳感光柵應(yīng)變相同)，兩光柵Bragg波長差不變，因此傳感器所敏感 的只是加速度在彈性軸向上的分量，因而具有良好的方向性。將質(zhì)量塊改成六面體，質(zhì)量塊的六個面上分別與彈性體塊連接，便可做成三分量光纖光柵振動度傳感器，因此可以很方 便地擴展到三維，實現(xiàn)矢量振動傳感。3.本發(fā)明的E、R、H經(jīng)優(yōu)化設(shè)計得到，具有高靈敏度，大動態(tài)范圍，靈敏度可達(dá) 500pm/g以上。彈性體封裝結(jié)構(gòu)可以有效提高探頭的和適應(yīng)環(huán)境能力，消除幾何非線 性的影響，增強信號的正確性和傳感器的耐久性，同時采用彈性體封裝結(jié)構(gòu)具有增敏效果， 并有效拓展動態(tài)范圍。


圖1是本發(fā)明總體結(jié)構(gòu)裝配圖；圖2是質(zhì)量塊5部件工程加工示意圖；圖3是連接座6部件工程加工示意圖；圖4是支撐底座2部件工程加工示意圖。
具體實施例方式如圖1所示，本發(fā)明由殼體、2個彈性體塊3、質(zhì)量塊5、第一傳感光纖Bragg光柵 8、第二傳感光纖Bragg光柵9、兩個連接座6與兩個支撐底座2組成。質(zhì)量塊5位于兩個對 稱實心的彈性體塊3之間，質(zhì)量塊5兩端面上分別粘貼有連接座6，連接座6與彈性體塊3 對接粘固，兩彈性體塊3再分別與支撐底座2對接粘固，從而組成對稱推挽式結(jié)構(gòu)，兩個傳 感光纖光柵分別封裝在彈性體塊3內(nèi)，形成雙光纖光柵傳感器。采用模塊化裝配結(jié)構(gòu)，質(zhì)量 塊5、彈性體塊3、第一傳感光纖Bragg光柵8、第二傳感光纖Bragg光柵9、連接座6與支撐 底座2組成傳感探頭置于殼體內(nèi)部。如圖2所示，質(zhì)量塊5為銅質(zhì)圓柱體，柱體兩端開有第一圓柱凹槽52，第一圓柱凹 槽52的深度滿足光纖彎曲要求，以防止光纖彎曲損耗過大，第一圓柱凹槽52的直徑與連接 座6 —端突出的柱體殼61外徑相同，以便與連接座6對接，并且第一圓柱凹槽52上開有第 一工藝縫51以便尾纖引出。如圖3所示，連接座6為銅質(zhì)圓盤型部件，圓盤一端面上開有第二圓柱凹槽62用 于與彈性體塊3對接固定，第二圓柱凹槽62直徑與彈性體直徑相同，深度為1 2mm，圓盤 另一端面上有凸出的柱體殼61用于與質(zhì)量塊5對接，連接座中軸線處打有第一工藝孔63 用于引出尾纖。如圖4所示，支撐底座2為銅質(zhì)圓柱體，中軸線上打有第二工藝孔23，兩端面開有 第三圓柱凹槽24和第四圓柱凹槽22，第三圓柱凹槽24用于與彈性體塊對接粘固，第三圓柱 凹槽22直徑與彈性體塊直徑相同，深度為1 2mm，第四圓柱凹槽23深度滿足光纖彎曲要 求，開有第二工藝縫21，用于引出尾纖。如圖1所示，彈性體塊3為采用聚氨酯封裝材料制成的圓柱體。殼體由筒殼4與兩個蓋1組成，筒殼4為不銹鋼圓柱筒，筒殼4側(cè)壁上開有光纖出 口 10，用于光纖與外部光源和解調(diào)系統(tǒng)相連。筒殼4與兩個蓋1通過螺釘連接，蓋1上開有 第五圓柱凹槽11，第五圓柱凹槽11直徑與支撐底座2直徑相同，深度為1 2mm，便于與支 撐底座2對接固定。一根光纖上刻有第一傳感光纖Bragg光柵8、另一根光纖上刻有第二傳 感光纖Bragg光柵9，刻有光纖Bragg光柵的部位被封裝在彈性體塊3中軸線上，并且封裝部位為裸纖，在封裝過程中光柵上加有欲張力以防止出現(xiàn)啁啾效應(yīng)。第一傳感光纖Bragg 光柵8、第二傳感光纖Bragg光柵9可通過連接光纖串聯(lián)與傳感器外部的光信號解調(diào)處理裝 置相連接，也可經(jīng)連接光纖兩路并聯(lián)引出與光信號解調(diào)處理裝置連接。采用并聯(lián)方法時如圖1所示，兩根連接光纖一端經(jīng)支撐接底座2上的第二工藝縫 21從光纖出口 10引出，兩根連接光纖另一端不相連。采用串聯(lián)方法時兩根連接光纖一端經(jīng) 質(zhì)量塊5上的第一工藝縫51引出相連，兩根連接光纖另一端從光纖出口 10引出與傳感器 外部的光信號解調(diào)處理裝置連接。
權(quán)利要求
一種溫度自補償型雙光柵對稱推挽式光纖光柵振動傳感器，其特征在于該振動傳感器由殼體、兩個彈性體塊(3)、一個質(zhì)量塊(5)、兩根傳感光纖Bragg光柵(8、9)、兩個連接座(6)與兩個支撐底座(2)組成；質(zhì)量塊(5)位于兩個對稱的彈性體塊(3)之間，質(zhì)量塊(5)兩端面上分別粘貼有連接座(6)，兩連接座(6)分別與兩個彈性體塊(3)一端對接粘固，兩彈性體塊(3)另一端再分別與兩支撐底座(2)對接粘固，從而組成對稱推挽式結(jié)構(gòu)，兩根光纖Bragg光柵(8、9)分別封裝在兩個彈性體塊(3)內(nèi)，形成雙光纖光柵傳感；采用模塊化裝配結(jié)構(gòu)，質(zhì)量塊(5)、連接座(6)、彈性體塊(3)、光纖光柵與支撐底座(2)組成傳感探頭置于殼體內(nèi)部。
2.如權(quán)利要求1所述的溫度自補償型雙光柵對稱推挽式光纖光柵振動傳感器，其特征 在于所述質(zhì)量塊(5)為銅質(zhì)圓柱體，柱體兩端開有第一圓柱凹槽(52)，第一圓柱凹槽(52) 深度滿足光纖彎曲要求，第一圓柱凹槽(52)直徑與連接座(6) —端突出的柱體殼(61)外 徑相同，第一圓柱凹槽(52)上開有第一工藝縫(51)。
3.如權(quán)利要求1所述的溫度自補償型雙光柵對稱推挽式光纖光柵振動傳感器，其特征 在于所述連接座(6)和支撐底座(2)均為銅質(zhì)材料，連接座(6)是一個圓盤型部件，圓盤 一端面上開有第二圓柱凹槽(62)，第二圓柱凹槽(62)直徑與彈性體塊(3)直徑相同，深度 為1 2mm;圓盤另一端面上有凸出的柱體殼(61)插入到質(zhì)量塊(5)第一圓柱凹槽(52) 中并與第一圓柱凹槽(52)對接粘固，連接座(6)中軸線處打有第一工藝孔(63)；支撐底座 (2)為圓柱體，中軸線上打有第二工藝孔(23)，兩端面開有第三圓柱凹槽(24)和第四圓柱 凹槽(22)，第三圓柱凹槽(24)直徑與彈性體塊(3)直徑相同，深度為1 2mm，第四圓柱凹 槽(22)深度滿足光纖彎曲要求，且開有第二工藝縫(21)。
4.如權(quán)利要求1所述的溫度自補償型雙光柵對稱推挽式光纖光柵振動傳感器，其特征 在于所述彈性體塊(3)為圓柱體，采用彈性材料制作，一端插入連接座(6)的第二圓柱凹槽 (62)并與第二圓柱凹槽(62)對接粘固，一端插入支撐底座(2)的第三圓柱凹槽(24)并與 第三圓柱凹槽(24)對接粘固；兩個彈性體塊(3)和質(zhì)量塊(5)組成彈性系統(tǒng)，彈性體塊(3) 作為彈性系統(tǒng)部件，其彈性模量E、半徑R、高H對傳感器的靈敏度S和本征頻率fO有直接 影響，傳感器的靈敏度和本征頻率公式為s = M^)_ = 078 m Al1Al ⑴ aEnR1 2J0=丄β =丄J^ (2) 2π \ m 2π V mH式中m為質(zhì)量塊(5)和連接座(6)的總質(zhì)量，X1和λ 2為兩光纖光柵的Bragg波長。 k是彈性系統(tǒng)的彈性系數(shù)，E、R、H根據(jù)公式(1)和(2)根據(jù)S和&的要求進行優(yōu)化設(shè)計得 到。
5.如權(quán)利要求1所述的溫度自補償型雙光柵對稱推挽式光纖光柵振動傳感器，其特征 在于所述殼體由筒殼(4)與蓋(1)組成，筒殼(4)為不銹鋼圓柱筒，筒殼(4)側(cè)壁上開有光 纖出口(10)，筒殼(4)與蓋(1)通過螺釘連接，蓋(1)上開有第五圓柱凹槽(11)，第五圓柱 凹槽(11)直徑與支撐底座⑵直徑相同，深度為1 2mm，支撐底座⑵的一端插入到第五 圓柱凹槽(11)與第五圓柱凹槽(11)對接粘固。
6.如權(quán)利要求1所述的溫度自補償型雙光柵對稱推挽式光纖光柵振動傳感器，其特征在于所述光纖上刻有光纖Bragg光柵的部位被封裝在彈性體塊(3)中軸線上，并且封裝部 位為裸纖，在封裝過程中光纖光柵上加有欲張力。
7.如權(quán)利要求1所述的溫度自補償型雙光柵對稱推挽式光纖光柵振動傳感器，其特征 在于所述兩個光纖Bragg光柵(8、9)通過連接光纖串聯(lián)與傳感器外部的光信號解調(diào)處理裝 置相連接，此時為單光路，兩光纖Bragg光柵的中心波長λ 和λ 2不能一樣；兩根連接光 線一端經(jīng)質(zhì)量塊(5)上的第一工藝縫(51)引出相連，兩根連接光纖另一端從光纖出口(10) 弓丨出與傳感器外部的光信號解調(diào)處理裝置連接。
8.如權(quán)利要求1所述的溫度自補償型雙光柵對稱推挽式光纖光柵振動傳感器，其特征 在于所述兩個光纖Bragg光柵(8、9)經(jīng)連接光纖兩路并聯(lián)引出與光信號解調(diào)處理裝置連 接，此時為雙光路，連接光纖一端經(jīng)支撐接底座2上的第二工藝縫(21)從光纖出口(10)引 出，兩根光纖另一端不相連。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種溫度自補償型雙光柵對稱推挽式光纖光柵振動傳感器，目的是實現(xiàn)一種具有溫度自補償功能，靈敏度高和低頻探測性能好的光纖光柵振動傳感器。它由殼體、兩個彈性體塊、一個質(zhì)量塊、兩根傳感光纖Bragg光柵、兩個連接座與兩個支撐底座組成；質(zhì)量塊位于兩個彈性體塊之間，質(zhì)量塊兩端面上分別粘貼有連接座，兩連接座分別與兩個彈性體塊一端對接粘固，兩彈性體塊另一端再分別與兩支撐底座對接粘固，從而組成對稱推挽式結(jié)構(gòu)，兩根光纖上刻有光纖Bragg光柵的部位分別封裝在兩個彈性體塊內(nèi)；質(zhì)量塊、連接座、彈性體塊、光纖光柵與支撐底座組成傳感探頭置于殼體內(nèi)部。本發(fā)明可以消除溫度漂移的影響，靈敏度高，低頻探測性能好，可以很方便地擴展到三維。
文檔編號G01H9/00GK101852643SQ201010181489
公開日2010年10月6日 申請日期2010年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月25日
發(fā)明者于洋, 倪明, 姚瓊, 孟洲, 張學(xué)亮, 張振慧, 曹春燕, 楊華勇, 熊水東, 王建飛, 羅洪, 胡正良, 胡永明 申請人:中國人民解放軍國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)