專利名稱：一種新型現(xiàn)場可調(diào)節(jié)光纖傳感裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一種光纖傳感裝置，尤其是涉及一種新型現(xiàn)場可調(diào)節(jié)光纖傳感裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的電信號傳感裝置的連接線接續(xù)比較簡單，通過簡單的壓接就可以使兩個連接線的端頭固定于一體而完成連接，其連接和斷開后再連接的工作相對比較簡單；而兩個光纖的連接就困難得多，常用的通信光纖包層外徑是125微米，單模光纖的纖芯僅有8-9 微米，在接續(xù)時要求纖芯的偏差不大于1微米，這需要專門的熔接機才能完成接續(xù)，并且還需要熱縮套管的保護以及非常小心的盤纖和固定，在光纖芯數(shù)較多時需要加倍的細致和精心。光纖微彎傳感裝置是結(jié)構(gòu)最簡單的光纖傳感裝置之一，其與作為檢測裝置的光時域反射計(OTDR)組合就可以構(gòu)成一分布式或準分布式光纖傳感系統(tǒng)，為保證光纖傳感單元的穩(wěn)定、可靠使用，常常將光纖傳感裝置中的信號光纖與傳輸光纖固定熔接，從而使通過斷開傳感裝置的已有連接進行現(xiàn)場調(diào)節(jié)的測試校準成本較高、操作復(fù)雜并消耗許多時間。 另一方面，光纖微彎傳感裝置對組裝精度要求較高，出廠時也許是校準合格的，但到使用現(xiàn)場后、或經(jīng)過長途的運輸、以及安裝后，由于溫度、振動、殼體變形等多種因素影響而不得不需要再次調(diào)整和校準，這種情況在安裝后出現(xiàn)的可能性會更大一些，分布式或準分布式的光纖傳感系統(tǒng)中的傳感裝置可能分布在數(shù)百米、數(shù)公里甚至是數(shù)十公里的范圍內(nèi)，如果在現(xiàn)場調(diào)整、而在相隔甚遠的機房監(jiān)測勢必需要投入更多的人力物力，溝通也比較困難，特別是在野外情況下，有些地區(qū)甚至沒有被移動信號覆蓋，這都造成了其效率十分低下，然而隨著分布式或準分布系統(tǒng)的增多以及監(jiān)測范圍的擴展，這種現(xiàn)象還會增多，所以需要一種不需要斷開光纖傳感裝置與傳輸光纖連接情況下就現(xiàn)場就可以調(diào)節(jié)、測試和校準的光纖傳感裝置，以提高基于微彎原理的分布式或準分布式光纖傳感系統(tǒng)的維護性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種新型現(xiàn)場可調(diào)節(jié)光纖傳感裝置，其采用并行雙信號光纖的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)，并配合調(diào)整螺桿和兩個楔形塊來調(diào)節(jié)，具有結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理、成本低且使用方式靈活、使用效果好，能夠現(xiàn)場調(diào)整和校準，提高工作效率保證系統(tǒng)的正常運行，同時具有調(diào)節(jié)方便的特點。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種新型現(xiàn)場可調(diào)節(jié)光纖傳感裝置，其特征在于包括殼體、固定安裝在殼體內(nèi)部的曲線型支架、設(shè)置在殼體外部左側(cè)的光纖連接器一和光纖連接器二，所述殼體內(nèi)部還設(shè)置有供所述曲線型支架下端部安裝的楔形塊一，所述楔形塊一上端與殼體內(nèi)壁之間設(shè)置有向楔形塊一施加壓力的復(fù)位彈簧，所述楔形塊一下端設(shè)置有與其滑動配合的楔形塊二，所述楔形塊二位于殼體內(nèi)部，所述殼體右側(cè)固定安裝有調(diào)整螺桿，所述調(diào)整螺桿與殼體的連接方式為螺紋連接，所述調(diào)整螺桿端部與楔形塊二連接；所述曲線型支架卡裝在楔形塊一與殼體內(nèi)壁之間，所述曲線型支架內(nèi)側(cè)相對的兩個面上分別設(shè)置有多個變形齒一和多個變形齒二，所述變形齒一與變形齒二之間呈交錯對應(yīng)布設(shè)，所述變形齒一與變形齒二的頭部之間形成供兩個信號光纖穿過的曲線形通道，所述信號光纖穿設(shè)在所述曲線形通道內(nèi)部，所述信號光纖中一根為校準信號光纖，另一根為信號光纖一，所述校準信號光纖兩端分別連接光纖連接器一和光纖連接器二，所述信號光纖一通過光纜與測試單元相接，所述測試單元還連接處理單元。上述的一種新型現(xiàn)場可調(diào)節(jié)光纖傳感裝置，其特征在于所述曲線型支架上端面與殼體內(nèi)壁之間設(shè)置有輔助彈簧，所述輔助彈簧下端與所述曲線型支架上端之間卡裝有振子，所述曲線型支架卡裝在振子下端與楔形塊一之間。上述的一種新型現(xiàn)場可調(diào)節(jié)光纖傳感裝置，其特征在于所述光纖連接器一和光纖連接器二均固定在殼體上或均位于預(yù)留空間內(nèi)部，所述預(yù)留空間設(shè)置在殼體外側(cè)壁上。上述的一種新型現(xiàn)場可調(diào)節(jié)光纖傳感裝置，其特征在于所述殼體上端安裝有探桿，所述探桿與殼體滑動配合，所述探桿下端與所述曲線型支架上端固定連接。上述的一種新型現(xiàn)場可調(diào)節(jié)光纖傳感裝置，其特征在于所述殼體上布設(shè)有透氣孔，所述變形齒一全部或部分為功能變形齒，所述變形齒二全部或部分為功能變形齒。上述的一種新型現(xiàn)場可調(diào)節(jié)光纖傳感裝置，其特征在于所述校準信號光纖的一端連接光反射裝置，所述光反射裝置另一端連接1X2光耦合器的1 口，所述1X2光耦合器的 2 口分別接兩根光纖，且所述兩根光纖的端頭分別連接光纖連接器一和光纖連接器二。上述的一種新型現(xiàn)場可調(diào)節(jié)光纖傳感裝置，其特征在于所述光反射裝置為光反射鏡、光纖光柵或含有氣泡的光纖。上述的一種新型現(xiàn)場可調(diào)節(jié)光纖傳感裝置，其特征在于所述曲線型支架為曲線形殼體、彈簧、鋸齒形支架或波紋管。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點1、結(jié)構(gòu)簡單、加工制作簡便、投入成本低且使用方式靈活、靈敏度高。2、在光纖傳感裝置中的曲線形支架上保護的兩個信號光纖基本處于相同的狀態(tài)， 這樣只要檢測出校準信號光纖的狀態(tài)就知道傳感用信號光纖的情況，通過調(diào)節(jié)調(diào)整螺桿就可以現(xiàn)場改變信號光纖的狀態(tài)。3、在現(xiàn)場采用光源-光功率計分別于光纖傳感裝置上的校準信號光纖的兩個光纖連接器連接，就可以知道校準信號光纖的狀態(tài)，由于信號光纖的狀態(tài)與校準信號光纖的狀態(tài)相同，則同時也知道了信號光纖的狀態(tài)，調(diào)節(jié)調(diào)整螺桿并用光源-光功率計監(jiān)測校準信號光纖的狀態(tài)，也就是調(diào)整信號光纖的狀態(tài)，該裝置的調(diào)整方法全部在現(xiàn)場操作完成，大幅度降低了成本，提高了工作效率。3、通過在校準信號光纖上安裝光反射裝置達到提高測試靈敏度和精度的目的。4、通過配合調(diào)整螺桿和兩個楔形塊來調(diào)節(jié)，不僅可實現(xiàn)斜側(cè)調(diào)整，且提高工作效率保證系統(tǒng)的正常運行，同時具有調(diào)節(jié)方便的特點。5、若在光纖傳感裝置的殼體或固定殼體的附近位置進行適當?shù)臉俗R就可以更方便的查找需調(diào)整的光纖傳感裝置，進一步提高效率。綜上所述，本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理、成本低且使用方式靈活、使用效果好的特點，能夠現(xiàn)場調(diào)整和校準，提高工作效率保證系統(tǒng)的正常運行，同時具有廣闊的市場應(yīng)用前景。
下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明做進一步的詳細描述。


圖1為本發(fā)明實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為實施例1中曲線型支架的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為實施例2中曲線型支架的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為實施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為圖5中A處的局部放大結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7為實施例4的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8為實施例5的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9為實施例6的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖10為實施例6中曲線型支架的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。圖11為實施例7的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標記說明1-光纜；2-振子；3-探桿；4-1-變形齒一；4-2-變形齒ニ；5-測試單元；7-處理單元；8-預(yù)留空間；9-殼體；10-敏感材料層；11-光纖連接器一；12-光纖連接器ニ；15-楔形塊一；16-調(diào)整螺桿；17-楔形塊ニ；19-曲線型殼體；20-光纖傳感裝置；21-輔助彈簧；22-固定點；23-復(fù)位彈簧；33-信號光纖一；
34-透氣孔；35-校準信號光纖；36-鋸齒板；37-1X2光耦合器；38-彈簧；39-光反射裝置；40-波紋管；41-管壁。
具體實施例方式實施例1如圖1和2所示的一種新型現(xiàn)場可調(diào)節(jié)光纖傳感裝置，包括殼體9、固定安裝在殼體9內(nèi)部的曲線型支架、設(shè)置在殼體9外部左側(cè)的光纖連接器一 11和光纖連接器二 12，所述殼體9內(nèi)部還設(shè)置有供所述曲線型支架下端部安裝的楔形塊一 15，所述楔形塊一 15上端與殼體9內(nèi)壁之間設(shè)置有向楔形塊一 15施加壓力的復(fù)位彈簧23，所述楔形塊一 15下端設(shè)置有與其滑動配合的楔形塊二 17，所述楔形塊二 17位于殼體9內(nèi)部，所述殼體9右側(cè)固定安裝有調(diào)整螺桿16，所述調(diào)整螺桿16與殼體9的連接方式為螺紋連接，所述調(diào)整螺桿16 端部與楔形塊二 17連接；所述曲線型支架卡裝在楔形塊一 15與殼體9內(nèi)壁之間，所述曲線型支架內(nèi)側(cè)相對的兩個面上分別設(shè)置有多個變形齒一 4-1和多個變形齒二 4-2，所述變形齒一 4-1與變形齒二 4-2之間呈交錯對應(yīng)布設(shè)，所述變形齒一 4-1與變形齒二 4-2的頭部之間形成供兩個信號光纖穿過的曲線形通道，所述信號光纖穿設(shè)在所述曲線形通道內(nèi)部， 所述信號光纖中一根為校準信號光纖35，另一根為信號光纖一 33，所述校準信號光纖35兩端分別連接光纖連接器一 11和光纖連接器二 12，所述信號光纖一 33通過光纜1與測試單元5相接，所述測試單元5還連接處理單元7。本實施例中，所述曲線型支架為曲線形殼體19，多個變形齒一 4-1和多個變形齒二 4-2對應(yīng)布設(shè)在曲線形殼體19的內(nèi)壁上。優(yōu)選的，在所述曲線形殼體19內(nèi)相對兩側(cè)布設(shè)的變形齒一 4-1與變形齒二 4-2之間夾持有兩個信號光纖，所述信號光纖中一根為校準信號光纖35，另一根為信號光纖一 33，該校準信號光纖35兩端分別連接光纖連接器一 11 和光纖連接器二 12，所述信號光纖一 33通過光纜1與測試單元5相接，所述測試單元5還連接處理單元7。所述光纖連接器一 11和光纖連接器二 12均固定在殼體9上或均位于預(yù)留空間8內(nèi)部，所述預(yù)留空間8設(shè)置在殼體9外側(cè)壁上，優(yōu)選的，預(yù)留空間8有一可移開的蓋子。在現(xiàn)場測試校準時，使用光源-光功率計分別通過光纖跳線與光纖連接器一 11和光纖連接器二 12連接，并同時可調(diào)節(jié)調(diào)整螺桿16使楔形塊一 15的位置改變，從而使曲線形殼體19兩端的距離改變，進而可以使曲線形殼體19內(nèi)包含的信號光纖一 33和校準信號光纖35的彎曲曲率改變，從而達到測試和校準的目的，由于信號光纖一 33和校準信號光纖35 是并排夾持于曲線形殼體19內(nèi)的變形齒一 4-1和變形齒二 4-2之間，信號光纖一 33和校準信號光纖35的狀態(tài)相同，則測得校準信號光纖35的狀態(tài)就可以得知信號光纖一 33的狀態(tài)，從而可以進行現(xiàn)場的對信號光纖一 33的測試校準。優(yōu)選的，校準信號光纖35可以盤繞在預(yù)留空間8內(nèi)，在需要測試時，將校準信號光纖35的端頭光纖連接器直接插接在測試儀表上進行檢測，這樣可以省掉使用光纖跳線。優(yōu)選的，所述曲線型支架上端面與殼體9內(nèi)壁之間設(shè)置有輔助彈簧21，所述輔助彈簧21下端與所述曲線型支架上端之間卡裝有振子2，所述曲線型支架卡裝在振子2下端與楔形塊一 15之間。本發(fā)明中，在殼體9內(nèi)壁與楔形塊一 15上端之間卡裝有復(fù)位彈簧23，以使楔形塊一 15的運動是基于楔形塊二 17位置的變化得到的，并可以減少振動對該光纖傳感裝置20 的影響。所述信號光纖一 33和校準信號光纖35均為外部包有多層保護層的光纖。所述信號光纖一 33和校準信號光纖35的外部包覆有一層防水材料層。優(yōu)選的，所述信號光纖一 33和校準信號光纖35采用的是碳涂覆光纖、細徑光纖等特種光纖。實施例2如圖3和4所示，本實施例與實施例1不同的是所述曲線形支架為為彈簧38，變形齒一 4-1和變形齒二 4-2對應(yīng)布設(shè)在彈簧38中相鄰兩圈彈簧絲之間，且變形齒一 4-1和變形齒二 4-2相互交錯布設(shè)。本實施例中，其余部分的結(jié)構(gòu)、連接關(guān)系和工作原理均與實施例1相同。實施例3如圖5和6所示，本實施例與實施例1不同的是所述曲線形支架波紋管40，變形齒一 4-1和變形齒二 4-2對應(yīng)布設(shè)在波紋管40的管壁41上內(nèi)凹處的相對兩個側(cè)面上，且變形齒一 4-1和變形齒二 4-2相互交錯布設(shè)。本實施例中，其余部分的結(jié)構(gòu)、連接關(guān)系和工作原理均與實施例1相同。實施例4
如圖7所示，本實施例與實施例1不同的是所述曲線形支架為鋸齒形支架，且鋸齒形支架由兩個鋸齒板36相扣而成，兩塊鋸齒板36的相對面上布設(shè)有相互交錯對應(yīng)的變形齒一 4-1和變形齒二 4-2。本實施例中，其余部分的結(jié)構(gòu)、連接關(guān)系和工作原理均與實施例1相同。實施例5如圖8所示，本實施例與實施例1不同的是所述殼體9上端安裝有探桿3，所述探桿3與殼體9滑動配合，所述探桿3下端與所述曲線型支架上端固定連接。優(yōu)選的，在探桿3下端部與曲線形殼體19的上端部之間安置有輔助彈簧21，輔助彈簧21的下端與曲線形殼體19通過固定點22連接。本實施例中，其余部分的結(jié)構(gòu)、連接關(guān)系和工作原理均與實施例1相同。實施例6如圖9和10所示，本實施例與實施例1不同的是所述殼體9上布設(shè)有透氣孔34， 所述變形齒一 4-1全部或部分為功能變形齒，所述變形齒二 4-2全部或部分為功能變形齒。 變形齒一 4-1和變形齒二 4-2的表面上鍍覆有敏感材料層10，這樣可以對待監(jiān)測的氣體或液體進行監(jiān)測。本實施例中，其余部分的結(jié)構(gòu)、連接關(guān)系和工作原理均與實施例1相同。實施例7如圖11所示，本實施例與實施例1不同的是所述校準信號光纖35的一端連接光反射裝置39，所述光反射裝置39另一端連接1X2光耦合器37的1 口，所述1X2光耦合器 37的2 口分別接兩根光纖，且所述兩根光纖的端頭分別連接光纖連接器一 11和光纖連接器二 12。所述光反射裝置39為光反射鏡、光纖光柵或含有氣泡的光纖。本實施例中，其余部分的結(jié)構(gòu)、連接關(guān)系和工作原理均與實施例1相同。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種新型現(xiàn)場可調(diào)節(jié)光纖傳感裝置，其特征在于包括殼體(9)、固定安裝在殼體 (9)內(nèi)部的曲線型支架、設(shè)置在殼體(9)外部左側(cè)的光纖連接器一(11)和光纖連接器二 (12)，所述殼體(9)內(nèi)部還設(shè)置有供所述曲線型支架下端部安裝的楔形塊一(15)，所述楔形塊一(1 上端與殼體(9)內(nèi)壁之間設(shè)置有向楔形塊一(1 施加壓力的復(fù)位彈簧(23)， 所述楔形塊一(1 下端設(shè)置有與其滑動配合的楔形塊二(17)，所述楔形塊二(17)位于殼體(9)內(nèi)部，所述殼體(9)右側(cè)固定安裝有調(diào)整螺桿(16)，所述調(diào)整螺桿(16)與殼體(9) 的連接方式為螺紋連接，所述調(diào)整螺桿(16)端部與楔形塊二(17)連接；所述曲線型支架卡裝在楔形塊一(1 與殼體(9)內(nèi)壁之間，所述曲線型支架內(nèi)側(cè)相對的兩個面上分別設(shè)置有多個變形齒一 G-1)和多個變形齒二 G-2)，所述變形齒一 G-1)與變形齒二(4- 之間呈交錯對應(yīng)布設(shè)，所述變形齒一與變形齒二 G-2)的頭部之間形成供兩個信號光纖穿過的曲線形通道，所述信號光纖穿設(shè)在所述曲線形通道內(nèi)部，所述信號光纖中一根為校準信號光纖(35)，另一根為信號光纖一(33)，所述校準信號光纖(3 兩端分別連接光纖連接器一(11)和光纖連接器二(12)，所述信號光纖一(3 通過光纜(1)與測試單元(5)相接，所述測試單元( 還連接處理單元(7)。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種新型現(xiàn)場可調(diào)節(jié)光纖傳感裝置，其特征在于所述曲線型支架上端面與殼體(9)內(nèi)壁之間設(shè)置有輔助彈簧(21)，所述輔助彈簧下端與所述曲線型支架上端之間卡裝有振子O)，所述曲線型支架卡裝在振子( 下端與楔形塊一(15) 之間。
3.按照權(quán)利要求1所述的一種新型現(xiàn)場可調(diào)節(jié)光纖傳感裝置，其特征在于所述光纖連接器一(11)和光纖連接器二(1 均固定在殼體(9)上或均位于預(yù)留空間(8)內(nèi)部，所述預(yù)留空間(8)設(shè)置在殼體(9)外側(cè)壁上。
4.按照權(quán)利要求1所述的一種新型現(xiàn)場可調(diào)節(jié)光纖傳感裝置，其特征在于所述殼體 (9)上端安裝有探桿(3)，所述探桿C3)與殼體(9)滑動配合，所述探桿C3)下端與所述曲線型支架上端固定連接。
5.按照權(quán)利要求1所述的一種新型現(xiàn)場可調(diào)節(jié)光纖傳感裝置，其特征在于所述殼體 (9)上布設(shè)有透氣孔(34)，所述變形齒一全部或部分為功能變形齒，所述變形齒二 (4-2)全部或部分為功能變形齒。
6.按照權(quán)利要求1所述的一種新型現(xiàn)場可調(diào)節(jié)光纖傳感裝置，其特征在于所述校準信號光纖(3 的一端連接光反射裝置(39)，所述光反射裝置(39)另一端連接1X2光耦合器(37)的1 口，所述1X2光耦合器(37)的2 口分別接兩根光纖，且所述兩根光纖的端頭分別連接光纖連接器一(11)和光纖連接器二(12)。
7.按照權(quán)利要求6所述的一種新型現(xiàn)場可調(diào)節(jié)光纖傳感裝置，其特征在于所述光反射裝置(39)為光反射鏡、光纖光柵或含有氣泡的光纖。
8.按照權(quán)利要求1所述的一種新型現(xiàn)場可調(diào)節(jié)光纖傳感裝置，其特征在于所述曲線型支架為曲線形殼體、彈簧、鋸齒形支架或波紋管。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新型現(xiàn)場可調(diào)節(jié)光纖傳感裝置，包括殼體、安裝在殼體內(nèi)部的曲線型支架、設(shè)置在殼體外部左側(cè)的光纖連接器一和光纖連接器二，殼體內(nèi)部還設(shè)有楔形塊一，楔形塊一上端與殼體內(nèi)壁之間設(shè)有復(fù)位彈簧，楔形塊一下端設(shè)有與其滑動配合的楔形塊二，殼體右側(cè)安裝有調(diào)整螺桿；曲線型支架內(nèi)側(cè)相對的兩個面上分別設(shè)有多個變形齒一和多個變形齒二，變形齒一與變形齒二的頭部之間形成供兩個信號光纖穿過的曲線形通道，信號光纖中一根為校準信號光纖，另一根為信號光纖一，校準信號光纖兩端分別連接光纖連接器一和光纖連接器二。本發(fā)明采用并行雙信號光纖的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)，并配合調(diào)整螺桿和兩個楔形塊調(diào)節(jié)，進而實現(xiàn)現(xiàn)場的斜向調(diào)整和校準。
文檔編號G01D5/26GK102538839SQ201010587258
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月15日
發(fā)明者杜兵 申請人:西安金和光學科技有限公司