基于光纖Bragg光柵的振弦式次聲波傳感器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于光纖Bragg光柵的振弦式次聲波傳感器，屬于光測量器件【技術(shù)領(lǐng)域】。該傳感器的結(jié)構(gòu)包括弦馬Ⅰ、振弦、導(dǎo)軌、弦馬Ⅱ和固定支架，振弦懸空固定在固定支架上，固定支架安裝振弦的下方有環(huán)形部分和右側(cè)底板，環(huán)形部分為圓形的彈性膜片，彈性膜片的下表面粘貼有Bragg光柵，右側(cè)底板上安裝有與振弦平行的導(dǎo)軌，弦馬Ⅰ固定安裝在彈性膜片的圓心處，導(dǎo)軌上安裝有可沿導(dǎo)軌移動的弦馬Ⅱ，振弦與弦馬Ⅰ和弦馬Ⅱ接觸。通過左側(cè)弦馬Ⅰ與光纖Bragg光柵之間有聚酯薄膜做成的彈性膜片，該彈性膜片可以降低次聲波對光纖Bragg光柵的直接作用的影響，有效地提高了傳感器的靈敏度。
【專利說明】基于光纖Bragg光柵的振弦式次聲波傳感器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于光纖Bragg光柵的振弦式次聲波傳感器,屬于光測量器件【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]近年以來，隨著學(xué)者們的深入研究以及科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對于次聲波有了逐漸深入的認(rèn)識和理解，并隨著計算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的日益成熟，次聲波的應(yīng)用越來越廣泛，目前主要應(yīng)用在定位救援、次聲武器、自然災(zāi)害預(yù)測預(yù)警和次聲醫(yī)療等領(lǐng)域。隨著次聲波的廣泛應(yīng)用，用于檢測次聲波的次聲波傳感器就顯得越來越重要。
[0003]目前使用最為廣泛的次聲波傳感器多為電容、電感式次聲波傳感器，但是現(xiàn)有次聲波傳感器還存在一些諸如靈敏度低、頻率范圍小、體積大、不便于安裝和對環(huán)境要求高等缺點，因此需要一種新型的次聲波傳感器能夠改善現(xiàn)存的不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了一種基于光纖Bragg光柵的振弦式次聲波傳感器及其使用方法，以用于克服現(xiàn)有次聲波傳感器存在的靈敏度低、頻率范圍小、體積大、不便于安裝和對環(huán)境要求聞等不足。
[0005]本發(fā)明的基于光纖Bragg光柵的振弦式次聲波傳感器的結(jié)構(gòu)包括:弦馬I 1、振弦 2、導(dǎo)軌3、弦馬II 4和固定支架，振弦2懸空固定在固定支架上，固定支架安裝振弦2的下方有環(huán)形部分13和右側(cè)底板9，環(huán)形部分13為圓形的彈性膜片8，彈性膜片8的下表面粘貼有Bragg光柵7，右側(cè)底板9上安裝有與振弦2平行的導(dǎo)軌3，弦馬I I固定安裝在彈性膜片8的圓心處，導(dǎo)軌3上安裝有可沿其移動的弦馬II 4，振弦2與弦馬I I和弦馬II 4接觸。
[0006]所述固定支架的振弦2通過夾弦裝置固定連接，(如圖1所示，固定支架的兩端有鋼板I 6和鋼板II 12，振弦2的兩端是分別通過鋼板I 6的夾弦裝置I 5、鋼板II 12的夾弦裝置II 11固定連接的)，夾弦裝置為錐形栓夾弦裝置，由錐形栓17、防松螺母18、調(diào)整螺母19、支架20、有錐形空的圓栓套21組成，兩個用于夾持振弦2的半圓形的錐形栓17軸心置于有錐形空的圓栓套21中，圓栓套21置于支架20圓孔中，防松螺母18和調(diào)整螺母19固定于圓栓套21的兩端。
[0007]所述導(dǎo)軌3上有刻度。
[0008]所述導(dǎo)軌3包括渦輪軸14和蝸桿16，渦輪軸14 一端的渦輪與蝸桿16咬合，渦輪軸14的軸體外部有螺紋，螺母15套在渦輪軸14的軸體上，弦馬II 4固定于螺母15上。
[0009]所述蝸桿16的一端伸出導(dǎo)軌3的邊緣，并安裝蝸桿旋鈕10，便于轉(zhuǎn)動蝸桿16。
[0010]所述弦馬I I與弦馬II 4之間的弦長為振弦2的有效弦長。
[0011]所述光纖Bragg光柵7中心波長的變化與光柵柵距的變化關(guān)系為:
=+2^^Λ ,其中為光纖芯區(qū)有效折射率；▲為Bragg光柵周期。光纖Bragg光柵粘貼于彈性膜片圓心到1/2半徑處。
[0012]所述彈性膜片8的半徑7?與厚度力之間的關(guān)系為
【權(quán)利要求】
1.一種基于光纖Bragg光柵的振弦式次聲波傳感器,其特征在于:包括弦馬I (1)、振弦(2)、導(dǎo)軌(3)、弦馬II (4)和固定支架，振弦(2)懸空固定在固定支架上，固定支架安裝振弦(2)的下方有環(huán)形部分(13)和右側(cè)底板(9)，環(huán)形部分(13)為圓形的彈性膜片(8)，彈性膜片(8)的下表面粘貼有Bragg光柵(7)，右側(cè)底板(9)上安裝有與振弦(2)平行的導(dǎo)軌(3)，弦馬I(1)固定安裝在彈性膜片(8)的圓心處，導(dǎo)軌(3)上安裝有可沿其移動的弦馬II(4)，振弦(2)與弦馬I(1)和弦馬II (4)接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光纖Bragg光柵的振弦式次聲波傳感器,其特征在于:所述固定支架的振弦(2)通過夾弦裝置固定連接，夾弦裝置為錐形栓夾弦裝置，由錐形栓(17)、防松螺母(18)、調(diào)整螺母(19)、支架(20)、有錐形空的圓栓套(21)組成，兩個用于夾持振弦(2)的半圓形的錐形栓(17)軸心置于有錐形空的圓栓套(21)中，圓栓套(21)置于支架(20)圓孔中，防松螺母(18)和調(diào)整螺母(19)固定于圓栓套(21)的兩端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光纖Bragg光柵的振弦式次聲波傳感器,其特征在于:所述導(dǎo)軌(3)上有刻度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的基于光纖Bragg光柵的振弦式次聲波傳感器,其特征在于:所述導(dǎo)軌(3)包括渦輪軸(14)和蝸桿(16)，渦輪軸(14) 一端的渦輪與蝸桿(16)咬合，渦輪軸(14)的軸體外部有螺紋，螺母(15)套在渦輪軸(14)的軸體上，弦馬II (4)固定于螺母(15)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光纖Bragg光柵的振弦式次聲波傳感器,其特征在于:所述蝸桿(16)的一端伸出導(dǎo)軌(3)的邊緣，并安裝蝸桿旋鈕(10)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光纖Bragg光柵的振弦式次聲波傳感器,其特征在于:所述光纖Bragg光柵粘貼于彈性膜片圓心到1/2半徑處。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光纖Bragg光柵的振弦式次聲波傳感器，其特征在于:所述彈性膜片(8)的半徑與厚度A之間的關(guān)系為:
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光纖Bragg光柵的振弦式次聲波傳感器,其特征在于:所述振弦(2)為鋼弦。
【文檔編號】G01H9/00GK103868582SQ201410093841
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年3月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月14日
【發(fā)明者】萬舟, 劉豪華, 李懿洋, 油錫存, 陳主恩 申請人:昆明理工大學(xué)