一种高精度光纤光栅加速度传感器的制作方法

1.本实用新型涉及传感器技术领域，尤其涉及一种高精度光纤光栅加速度传感器。


背景技术：

2.自上个世纪以来，光纤传感技术不断进步，而由此发展而来的光纤光栅传感器也在国际上崭露头角，成为一种新型的具备通讯、传感、信息处理等技术的基础性器件，与常规的电子类、机械类传感器相比，光纤光栅传感器具有一系列独到之处；体积小，质量轻，将光纤光栅传感器埋入结构内部或安装于结构表面时对所监测的结构本身性能影响很小；测量精度高，传输频带宽，光纤光栅传感器所测得的值为绝对值，提高了测量精度；电绝缘性好，抗电磁干扰。光纤本身是由二氧化硅材料制成，是良好的绝缘体，光纤光栅传感器通过光波传输信息，不会受到电磁干扰，耐久性好。
3.现有技术中应用的光纤光栅应变传感器多数是将光纤光栅直接粘贴于弹性片上感应振动频率，灵敏度相对较低，而且会导致光纤光栅不均匀应变，从而导致监测的数据不准确精度不高。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种高精度光纤光栅加速度传感器，解决了现有技术中的光纤光栅应变传感器多数是将光纤光栅直接粘贴于弹性片上感应振动频率，灵敏度相对较低，而且会导致光纤光栅不均匀应变，从而导致监测的数据不准确精度不高的问题。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
6.一种高精度光纤光栅加速度传感器，包括主体，主体的内侧固定连接有纤芯，纤芯包括基座，基座与主体内壁固定连接，主体的外壁一侧沿水平方向嵌接有两个光纤外套，主体的内侧设有裸光纤，裸光纤的两端分别与两个光纤外套的内壁之间安装，基座的一侧固定连接有悬臂弹性梁，且悬臂弹性梁的一侧固定连接有质量块。
7.优选的，主体的顶部设有上盖，且上盖与主体的顶部之间卡合连接。
8.优选的，裸光纤的外部刻有光栅。
9.优选的，主体的内腔填充有硅油。
10.优选的，裸光纤的两端均通过胶水与纤芯固定连接。
11.本实用新型至少具备以下有益效果：
12.本实用新型中的高精度光纤光栅加速度传感器在进行使用时，纤芯采用一体化设计，一体加工成型，将基座、悬臂弹性梁和质量块有机结合为一整体，结构紧凑稳定性强，中部空心处理，裸光纤悬空布置，并可以隔绝外界的干扰以及污染和腐蚀，采用了厚度纤薄的悬臂弹性梁保证高响应频率，配以重量合适的质量块，使得本传感器具备极高的精度，高精度光纤光栅加速度传感器被广泛应用的基础特性，本传感器利用先进的封装结构和工艺使其具备很高的精度。
13.本实用新型至少还具备以下有益效果：
14.在进行振动传感时，将传感器外壳固定在待测物体上，振动使得传感器外壳和惯性质量体之间产生相对运动，通过对这个相对运动的测量得到振动加速度。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1为本实用新型主视剖视结构示意图；
17.图2为本实用新型俯视剖视结构示意图；
18.图3为本实用新型外观结构示意图。
19.图中：1、主体；2、质量块；3、悬臂弹性梁；4、基座；5、光栅；6、上盖；7、裸光纤；8、光纤外套；9、硅油；10、纤芯。
具体实施方式
20.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
21.参照图1-3，一种高精度光纤光栅加速度传感器，包括主体1，主体1的内侧固定连接有纤芯10，纤芯10包括基座4，基座4与主体1内壁固定连接，主体1的外壁一侧沿水平方向嵌接有两个光纤外套8，主体1的内侧设有裸光纤7，裸光纤7的两端分别与两个光纤外套8的内壁之间安装，基座4的一侧固定连接有悬臂弹性梁3，且悬臂弹性梁3的一侧固定连接有质量块2，具体的，通过将裸光纤7悬空布置，并可以隔绝外界的干扰以及污染和腐蚀，采用了厚度纤薄的悬臂弹性梁3保证高响应频率，配以重量合适的质量块2，使得本传感器具备极高的精度。
22.本方案具备以下工作过程：
23.本实用新型中的高精度光纤光栅加速度传感器在进行使用时，纤芯10采用一体化设计，一体加工成型，将基座4、悬臂弹性梁3和质量块2有机结合为一整体，结构紧凑稳定性强，中部空心处理，裸光纤7悬空布置，并可以隔绝外界的干扰以及污染和腐蚀，采用了厚度纤薄的悬臂弹性梁3保证高响应频率，配以重量合适的质量块2，使得本传感器具备极高的精度。
24.根据上述工作过程可知：
25.高精度光纤光栅加速度传感器被广泛应用的基础特性，本传感器利用先进的封装结构和工艺使其具备很高的精度。
26.进一步的，主体1的顶部设有上盖6，且上盖6与主体1的顶部之间卡合连接，具体的，利用上盖6可以便于对主体1内侧的构件进行拆装。
27.进一步的，裸光纤7的外部刻有光栅5。
28.进一步的，主体1的内腔填充有硅油9，具体的，通过在主体1的内侧填充硅油9，使得振动均匀稳定，并可以隔绝外界的干扰以及污染和腐蚀。
29.进一步的，裸光纤7的两端均通过胶水与纤芯10固定连接，具体的，进而使得使裸光纤7始终保持紧绷顺直状态受力均匀。
30.综上所述：利用上盖6可以便于对主体1内侧的构件进行拆装，通过在主体1的内侧填充硅油9，使得振动均匀稳定，并可以隔绝外界的干扰以及污染和腐蚀，裸光纤7的两端均通过胶水与纤芯10固定连接，进而使得使裸光纤7始终保持紧绷顺直状态受力均匀。
31.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。


技术特征：
1.一种高精度光纤光栅加速度传感器，包括主体(1)，其特征在于，所述主体(1)的内侧固定连接有纤芯(10)，所述纤芯(10)包括基座(4)，所述基座(4)与主体(1)内壁固定连接，所述主体(1)的外壁一侧沿水平方向嵌接有两个光纤外套(8)，所述主体(1)的内侧设有裸光纤(7)，所述裸光纤(7)的两端分别与两个光纤外套(8)的内壁之间安装，所述基座(4)的一侧固定连接有悬臂弹性梁(3)，且悬臂弹性梁(3)的一侧固定连接有质量块(2)。2.根据权利要求1所述的一种高精度光纤光栅加速度传感器，其特征在于，所述主体(1)的顶部设有上盖(6)，且上盖(6)与主体(1)的顶部之间卡合连接。3.根据权利要求1所述的一种高精度光纤光栅加速度传感器，其特征在于，所述裸光纤(7)的外部刻有光栅(5)。4.根据权利要求1所述的一种高精度光纤光栅加速度传感器，其特征在于，所述主体(1)的内腔填充有硅油(9)。5.根据权利要求1所述的一种高精度光纤光栅加速度传感器，其特征在于，所述裸光纤(7)的两端均通过胶水与纤芯(10)固定连接。

技术总结
本实用新型涉及传感器技术领域，尤其涉及一种高精度光纤光栅加速度传感器，解决了现有技术中的光纤光栅应变传感器多数是将光纤光栅直接粘贴于弹性片上感应振动频率，灵敏度相对较低，而且会导致光纤光栅不均匀应变，从而导致监测的数据不准确精度不高的问题。一种高精度光纤光栅加速度传感器，包括主体，主体的内侧固定连接有纤芯，纤芯包括基座，基座与主体内壁固定连接，主体的外壁一侧沿水平方向嵌接有两个光纤外套。本实用新型采用了厚度纤薄的悬臂弹性梁保证高响应频率，配以重量合适的质量块，使得本传感器具备极高的精度，高精度光纤光栅加速度传感器被广泛应用的基础特性，本传感器利用先进的封装结构和工艺使其具备很高的精度。很高的精度。很高的精度。


技术研发人员：曹玲俊 温作鹏 黄明
受保护的技术使用者：无锡智泰柯云传感科技有限公司
技术研发日：2021.07.19
技术公布日：2022/5/25