強度解調型風速光纖傳感器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于光纖傳感與檢測技術領域，具體涉及一種強度解調型風速光纖傳感器。
【背景技術】
[0002]在潔凈空氣質量檢測行業(yè)，高效過濾器出風口的風速指標列為《藥品生產質量管理規(guī)范》的主要檢測項目；根據潔凈度的不同等級，規(guī)定了不同的風速，并制定相應數(shù)值以示劃分。隨著科技的快速發(fā)展，風速檢測的微小化、網絡化、智能化將成為未來發(fā)展新趨勢，傳統(tǒng)的靜態(tài)檢測技術將被新型動態(tài)在線檢測技術所取代。
[0003]目前使用的風速檢測傳感器一般為機械式傳感器，此類傳感器通常采用機械葉輪作為傳感元件，存在風速響應較低、準確度不高，在較大風力作用下信號輸出有較大的非線性，輸出信號抗干擾能力差等缺點。伴隨著光纖傳感技術的廣泛應用，新一代風速光纖傳感器研究成果應運而生。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的是克服傳統(tǒng)風速檢測設備準確度不高，不易實現(xiàn)動態(tài)檢測的缺陷；提供了一種可在強電磁干擾環(huán)境下穩(wěn)定工作，結構簡單的強度解調型風速光纖傳感器。
[0005]本實用新型所采用的技術方案如下:
[0006]—種強度解調型風速光纖傳感器，包括均質圓形長軸、金屬絲、多模光纖、引導光纖，所述均質圓形長軸的直徑為D，長度為L，3mm ^ D ^ 4mm, 135mm ^ L ^ 220mm ；金屬絲斜向緊貼繞置在均質圓形長軸表面上，金屬絲與均質圓形轉軸的軸向的夾角為θρ40° ^ Θ50°，金屬絲的直徑為d，0.05mm < d < 0.08mm ;多模光纖均勾繞置在均質圓形長軸表面上且與金屬絲繞置方向相反，多模光纖與均質圓形長軸的軸向的夾角為θ2，40° ( θ2<50°，多模光纖繞置圈數(shù)為η，45彡η彡55 ;所述的金屬絲與多模光纖在均質圓形長軸表面上形成45?55個交叉點。
[0007]進一步的，所述金屬絲采用鋼絲。
[0008]進一步的，所述多模光纖兩端通過引導光纖分別連接光源和探測器。
[0009]本實用新型與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點:
[0010]1.輸出信號為光強度，可在強電磁干擾環(huán)境下穩(wěn)定工作；
[0011]2.采用全光纖結構，風速響應快；
[0012]3.結構簡單，信號解調技術成熟，具有更高的準確度；
[0013]4.有利于實現(xiàn)動態(tài)在線檢測，促進風速檢測的微小化、網絡化和智能化。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0015]圖2為風速檢測施例示意圖。
[0016]圖中各附圖標記含義:1、均質圓形長軸，2、鋼絲，3、多模光纖，4、引導光纖，5、光源，6、探測器。
【具體實施方式】
[0017]以下結合附圖對本實用新型作進一步描述:
[0018]如圖1所示，本實用新型的強度解調型風速光纖傳感器，包括均質圓形長軸1、金屬絲、多模光纖3、引導光纖4，均質圓形長軸1為圓形截面、質量均勻分布的長軸；均質圓形長軸采用有機玻璃其直徑為4mm，長度為200mm。金屬絲采用鋼絲2直徑為0.05mm，鋼絲2與均質圓形長軸1的軸向呈45°用強力膠504粘貼在均質圓形長軸1表面上；多模光纖3與均質圓形長軸1的軸向呈45°與鋼絲繞置螺旋方向呈反向繞置在均質圓形長軸1表面上，多模光纖3的兩端用強力膠504粘貼在均質圓形長軸表面上；多模光纖的繞置圈數(shù)為48 ;鋼絲2與多模光纖3在均質圓形轉軸表面上形成48個交叉點。
[0019]如圖2所示，光源5發(fā)出的光經引導光纖4傳輸?shù)蕉嗄９饫w3，被探測器6接收。當均質圓形長軸1未受風力作用時，多模光纖3與鋼絲2接觸處由于未受到均質圓形長軸1的剪應變所以不會產生微彎。因此探測器6接收到的光的強度沒有變化。
[0020]均質圓形長軸1受到風力F1作用時，均質圓形轉軸1因各處產生剪應變使多模光纖3與鋼絲2接觸處產生微彎。風速大小不同，光纖的微彎曲率脈沖峰值、寬度變化不同，由此造成透過多模光纖3的光功率損耗亦不同。這種風速的作用使得通過多模光纖的光強受到調制。通過測量多模光纖3微彎后其透射光強度的變化，就可以得到風速的測量值。
[0021]本實用新型中光纖的光路是完全密封的，風速檢測響應快，適合潔凈室環(huán)境中進行風速測量的要求；相比傳統(tǒng)的燈頭扭矩傳感器，采用多模光纖作為測量元件更易于實現(xiàn)風速的動態(tài)在線檢測。
【主權項】
1.一種強度解調型風速光纖傳感器，包括均質圓形長軸(1 )、金屬絲、多模光纖(3)、引導光纖(4)，其特征在于:所述均質圓形長軸(1)的直徑為D，長度為L，3mm ^ D ^ 4mm,135mm ^ L ^ 220mm ;金屬絲斜向緊貼繞置在均質圓形長軸(1)表面上，金屬絲與均質圓形轉軸的軸向的夾角為0^40°彡，金屬絲的直徑為d，0.05mm彡d彡0.08mm;多模光纖(3)均勻繞置在均質圓形長軸(1)表面上且與金屬絲繞置方向相反，多模光纖(3)與均質圓形長軸(1)的軸向的夾角為θ2，40° ( θ2<50°，多模光纖繞置圈數(shù)為η，45 ^ η ^ 55 ;所述的金屬絲與多模光纖(3)在均質圓形長軸表面上形成45?55個交叉點。2.如權利要求1所述的強度解調型風速光纖傳感器，其特征在于:所述金屬絲采用鋼絲(2)。3.如權利要求1所述的強度解調型風速光纖傳感器，其特征在于:所述多模光纖(3)兩端通過引導光纖(4)分別連接光源(5)和探測器(6)。
【專利摘要】本實用新型公開了一種強度解調型風速光纖傳感器，包括均質圓形長軸、金屬絲、多模光纖、引導光纖，所述均質圓形長軸的直徑為D，長度為L，3mm≤D≤4mm，135mm≤L≤220mm；金屬絲斜向緊貼繞置在均質圓形長軸表面上，金屬絲與均質圓形轉軸的軸向的夾角為θ1，40°≤θ1≤50°，金屬絲的直徑為d，0.05mm≤d≤0.08mm；多模光纖均勻繞置在均質圓形長軸表面上且與金屬絲繞置方向相反，多模光纖與均質圓形長軸的軸向的夾角為θ2，40°≤θ2≤50°，多模光纖繞置圈數(shù)為n，45≤n≤55；所述的金屬絲與多模光纖在均質圓形長軸表面上形成45～55個交叉點。
【IPC分類】G01P5/26
【公開號】CN205038230
【申請?zhí)枴緾N201520791439
【發(fā)明人】柯貴軍
【申請人】杭州華量檢測技術有限公司
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2015年10月14日