專利名稱：一種基于光纖Bragg光柵的報(bào)警定位器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種基于光纖Bragg光柵的報(bào)警定位器，屬于光電子測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
基于電纜和無線信號(hào)傳輸?shù)那缶葓?bào)警系統(tǒng)，當(dāng)危險(xiǎn)發(fā)生，斷電將導(dǎo)致信號(hào)中斷，對(duì)營救工作造成困難。比如采用RFID對(duì)井下人員實(shí)現(xiàn)跟蹤的方法，讀卡器設(shè)在礦井井口處或其它井下的關(guān)鍵通道口，使用射頻卡(RFID)讀取的方法對(duì)下井人員進(jìn)行記錄跟蹤。這種方法存在如下問題，標(biāo)識(shí)卡有效工作時(shí)間短，在高速條件下定位人員漏檢率較高，由于井下無線電傳播信道的復(fù)雜性和非線性使得這種卡的定位精度低，而且如果發(fā)生事故，斷電就會(huì)導(dǎo)致信號(hào)中斷，因?yàn)槿狈煽壳缶刃畔?，搶險(xiǎn)救災(zāi)、安全救護(hù)的效率很低。光纖Bragg光柵監(jiān)測(cè)到的信息通過光信號(hào)傳播,具有抗電磁干擾能力(EMI)和在易燃易爆場(chǎng)合的本征安全性，因此采用基于光纖Bragg光柵的報(bào)警器，不僅可克服電磁干擾，適用于易燃易爆等工業(yè)環(huán)境，更重要的是能克服對(duì)電的依賴，斷電不影響報(bào)警器工作。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供了一種基于光纖Bragg光柵的報(bào)警定位器，采用基于光纖Bragg光柵的報(bào)警器，不僅可克服電磁干擾，適用于易燃易爆等工業(yè)環(huán)境，更重要的是能克服對(duì)電的依賴，斷電不影響報(bào)警器工作。本實(shí)用新型米用的技術(shù)方案是光纖Bragg光柵報(bào)警器包括靜態(tài)梁4,玻璃蓋5,光纖Bragg光柵I 6,按鈕7,定軸8,固定螺絲9,光纜10,盒子11,光纖Bragg光柵II 12,等強(qiáng)度懸臂梁13，鐵絲圈14，彈簧15，底座16 ;按鈕7與等強(qiáng)度懸臂梁13的受力端上端相連，等強(qiáng)度懸臂梁13的下端與彈簧15相連，定軸8位于按鈕7下方，彈簧15內(nèi)部，不與按鈕7和彈簧15接觸，在彈簧15上安裝了一個(gè)鐵絲圈14，底座16與定軸8相連，底座16上方凸出一個(gè)掛鉤狀結(jié)構(gòu)，等強(qiáng)度懸臂梁13的固定端用固定螺絲9固定在靜態(tài)梁13上，沿等強(qiáng)度懸臂梁13上表面的中心線粘貼光纖Bragg光柵I 6，沿下表面的中心線粘貼光纖Bragg光柵II 12，光纖Bragg光柵I 6和光纖Bragg光柵II 12通過光纜10連接并且引出盒子11夕卜，整個(gè)裝置封裝在有玻璃蓋5的盒子11中。所述的靜態(tài)梁4，玻璃蓋5，光纖Bragg光柵I 6，按鈕7，定軸8，固定螺絲9，光纜10，盒子11，光纖Bragg光柵II 12，等強(qiáng)度懸臂梁13，鐵絲圈14，彈簧15，底座16都是市售的普通元件。本實(shí)用新型的有益效果是I、光纖Bragg光柵信號(hào)靠光纜傳輸,監(jiān)測(cè)到的信息通過光信號(hào)傳播,斷電時(shí)仍然可以正常工作，且具有抗電磁干擾能力(EMI)和在易燃易爆場(chǎng)合的本征安全性，因此采用光纖Bragg光柵按鈕作為傳感器，不必對(duì)電依賴，可克服電磁干擾，適用于井下等易燃易爆的工業(yè)環(huán)境。[0009]2、采用的是反射式傳感器，在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上采用環(huán)狀結(jié)構(gòu)，兩端均有接口可以接入測(cè)量，增加了系統(tǒng)的冗余性。3、本實(shí)用新型還加入了耦合器部分，耦合器的最大特點(diǎn)是使新線路插入方便，使用靈活。4、本實(shí)用新型使用范圍較廣，可用于煤礦井下等高危場(chǎng)合。

圖I為本實(shí)用新型光纖Bragg光柵報(bào)警器結(jié)構(gòu)示意圖圖2為本實(shí)用新型等強(qiáng)度懸臂梁的工作示意圖；圖3為本實(shí)用新型非環(huán)狀結(jié)構(gòu)示意圖圖4為本實(shí)用新型光纖Bragg光柵報(bào)警器串結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實(shí)用新型環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本實(shí)用新型耦合器連接結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1_光纖Bragg光柵報(bào)警器串，2-信號(hào)處理裝置，3-報(bào)警裝置，4_靜態(tài)梁，5-玻璃蓋，6-光纖Bragg光柵I，7-按鈕，8-定軸，9-固定螺絲，10_光纜，11_盒子，12-光纖Bragg光柵II，13-等強(qiáng)度懸臂梁，14-鐵絲圈，15-彈簧，16-底座，17-耦合器，18-光纖Bragg光柵III，；B、E為光連接器，A為斷點(diǎn)，C、D為疑似斷點(diǎn)，d為懸臂梁下降量。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明，以方便技術(shù)人員理解。如圖I所不光纖Bragg光柵報(bào)警器包括靜態(tài)梁4,玻璃蓋5,光纖Bragg光柵I 6,按鈕7，定軸8，固定螺絲9，光纜10，盒子11，光纖Bragg光柵II 12，等強(qiáng)度懸臂梁13，鐵絲圈14，彈簧15，底座16 ;按鈕7與等強(qiáng)度懸臂梁13的受力端上端相連，等強(qiáng)度懸臂梁13的下端與彈簧15相連，定軸8位于按鈕7下方，彈簧15內(nèi)部，不與按鈕7和彈簧15接觸，在彈簧15上安裝了一個(gè)鐵絲圈14，底座16與定軸8相連，底座16上方凸出一個(gè)掛鉤狀結(jié)構(gòu)，等強(qiáng)度懸臂梁13的固定端用固定螺絲9固定在靜態(tài)梁13上，沿等強(qiáng)度懸臂梁13上表面的中心線粘貼光纖Bragg光柵I 6,沿下表面的中心線粘貼光纖Bragg光柵II 12,光纖Bragg光柵I 6和光纖Bragg光柵II 12通過光纜10連接并且引出盒子11外，整個(gè)裝置封裝在有玻璃蓋5的盒子11中。報(bào)警定位系統(tǒng)完成裝配以后當(dāng)危險(xiǎn)來臨時(shí)，按壓按鈕7，等強(qiáng)度懸臂梁13下降，迫使彈簧15壓縮旋轉(zhuǎn)，鐵絲圈14隨著彈簧15旋轉(zhuǎn)下降至底座16的掛鉤下方；壓力消失后，彈簧在自身推力作用下向上升，鐵絲圈14正好套在掛鉤內(nèi)卡住，使整個(gè)彈簧15被迫停止上升；此時(shí)產(chǎn)生的壓力通過按鈕7傳遞給等強(qiáng)度懸臂梁13，使等強(qiáng)度懸臂梁13產(chǎn)生撓度變化，從而引起光纖Bragg光柵I 6、光纖Bragg光柵II 12波長(zhǎng)位移變化；由于每個(gè)光纖Bragg光柵的初始波長(zhǎng)都不同，信號(hào)處理裝置2可以根據(jù)波長(zhǎng)變化判定出發(fā)出報(bào)警的報(bào)警器的具體位置，然后傳遞給報(bào)警系統(tǒng)3，向外界報(bào)警，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的報(bào)警定位；當(dāng)危險(xiǎn)解除后，再次按壓按鈕7，彈簧15壓縮旋轉(zhuǎn)，鐵絲圈14再次隨著彈簧15下降旋轉(zhuǎn)，從掛鉤中移出，壓力消失后，彈簧15在自身推力作用下旋轉(zhuǎn)上升，回到原位。如圖2所示所述的等強(qiáng)度懸臂梁13測(cè)量原理是當(dāng)?shù)葟?qiáng)度懸臂梁13受力彎曲時(shí)，上表面的拉伸應(yīng)變?yōu)閑，下表面的拉伸應(yīng)變?yōu)?，由于兩光柵處于同一溫度?chǎng)，應(yīng)變信號(hào)e和溫度變化T的關(guān)系可表示為
權(quán)利要求1.一種基于光纖Bragg光柵的報(bào)警定位器，其特征在于所述的光纖Bragg光柵報(bào)警器包括靜態(tài)梁(4)，玻璃蓋(5)，光纖Bragg光柵I (6)，按鈕(7)，定軸(8)，固定螺絲(9)，光纜(10)，盒子(11)，光纖Bragg光柵II (12)，等強(qiáng)度懸臂梁(13)，鐵絲圈(14)，彈簧(15)，底座(16);按鈕(7)與等強(qiáng)度懸臂梁(13)的受力端上端相連，等強(qiáng)度懸臂梁(13)的下端與彈簧(15)相連，定軸(8)位于按鈕(7)下方，彈簧(15)內(nèi)部，不與按鈕(7)和彈簧(15)接觸，在彈簧(15)上安裝了一個(gè)鐵絲圈(14)，底座(16)與定軸(8)相連，底座(I)上方凸出一個(gè)掛鉤狀結(jié)構(gòu)，等強(qiáng)度懸臂梁(13)的固定端用固定螺絲(9)固定在靜態(tài)梁(13)上，沿等強(qiáng)度懸臂梁(13)上表面的中心線粘貼光纖Bragg光柵I (6)，沿下表面的中心線粘貼光纖Bragg光柵II (12)，光纖Bragg光柵I (6)和光纖Bragg光柵II (12)通過光纜(10)連接并且引出盒子(11)外，整個(gè)裝置封裝在有玻璃蓋(5)的盒子(11)中。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種基于光纖Bragg光柵的報(bào)警定位器，屬于光電子測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，報(bào)警定位器按鈕與等強(qiáng)度懸臂梁的受力端上端相連，等強(qiáng)度懸臂梁的下端與彈簧相連，定軸位于按鈕下方，彈簧內(nèi)部，不與按鈕和彈簧接觸，在彈簧上安裝了一個(gè)鐵絲圈，底座與定軸相連，等強(qiáng)度懸臂梁的固定端用固定螺絲固定在靜態(tài)梁上，沿等強(qiáng)度懸臂梁上表面的中心線粘貼光纖Bragg光柵Ⅰ，沿下表面的中心線粘貼光纖Bragg光柵Ⅱ，兩個(gè)光纖Bragg光柵通過光纜連接并且引出盒子外，整個(gè)裝置封裝在有玻璃蓋的盒子中。本實(shí)用新型采用光纖Bragg光柵按鈕作為傳感器，不必對(duì)電依賴，可克服電磁干擾，尤其適用于井下等易燃易爆的工業(yè)環(huán)境。
文檔編號(hào)G01K11/32GK202511921SQ20122007334
公開日2012年10月31日 申請(qǐng)日期2012年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月1日
發(fā)明者李川, 楊釗, 許曉平 申請(qǐng)人:昆明理工大學(xué)