一種光纖光柵門禁傳感器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種光纖光柵門禁傳感器，它包括殼體、螺旋彈簧觸碰機(jī)構(gòu)、應(yīng)變彈片、形變光柵和光纖；采用機(jī)械接觸機(jī)構(gòu)，在殼體內(nèi)設(shè)置有應(yīng)變彈片，光纖一端連接形變光柵一端引出殼體，形變光柵粘貼在應(yīng)變彈片的彈性面上，利用光纖光柵應(yīng)變傳感器采用機(jī)械形變而使光纖光柵波長(zhǎng)變化的工作原理，依靠光纖來傳輸波長(zhǎng)變化量，從而得知門窗的開啟閉合狀態(tài)，同時(shí)為了測(cè)量的準(zhǔn)確，在殼體內(nèi)還設(shè)置了一個(gè)測(cè)溫彈片，用來采集比對(duì)數(shù)據(jù)，用來防止由于溫差造成數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)而導(dǎo)致的誤判，本實(shí)用新型解決了普通電傳感器無法組網(wǎng)，無法使用在禁止電流的場(chǎng)景，無法在強(qiáng)電磁干擾下工作的問題，解決了部分光纖光柵磁力傳感器可靠性低的問題，可實(shí)現(xiàn)高靈敏度、高可靠性，大范圍分布式測(cè)量。
【專利說明】一種光纖光柵門禁傳感器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于光纖光柵傳感領(lǐng)域開關(guān)量傳感技術(shù)，尤其涉及一種光纖光柵門禁傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來光纖傳感，尤其是光纖光柵傳感以其本質(zhì)安全、抗干擾能力強(qiáng)、耐腐蝕、無源無電監(jiān)測(cè)和分布式大范圍測(cè)量等優(yōu)點(diǎn)，越來越為人們所重視。這種傳感器的工作原理是把待測(cè)參量轉(zhuǎn)換為光纖光柵布拉格波長(zhǎng)的變化，通過監(jiān)測(cè)光纖光柵的波長(zhǎng)變化即可獲知待測(cè)參量的值。
[0003]石油、變電所、化工、能源等場(chǎng)所的生產(chǎn)、管理及防入侵過程中，需要對(duì)門窗進(jìn)行開關(guān)監(jiān)測(cè)。但目前主要使用的是傳統(tǒng)的電類聯(lián)通傳感器、紅外對(duì)射等方式，但由于電信號(hào)遠(yuǎn)距離傳輸不方便，不能組網(wǎng)，需要增加許多二次儀表、中繼站和電源等設(shè)備，傳輸成本高，不能運(yùn)用在一些防爆，強(qiáng)電磁場(chǎng)等場(chǎng)合，難以滿足實(shí)際需要；同時(shí)實(shí)用新型專利一種基于光纖光柵應(yīng)變傳感器的門禁傳感裝置[專利號(hào):201220595961.8]中利用磁力感應(yīng)帶來的傳感器可靠性低等問題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是:提供一種實(shí)用性強(qiáng)、可靠性高、組網(wǎng)且安裝簡(jiǎn)單的機(jī)械觸碰式的禁開關(guān)傳感器，其適用于各類樓宇，倉(cāng)庫(kù)，防掉落等特別重要等場(chǎng)合的開關(guān)量監(jiān)測(cè)。
[0005]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:提供一種光纖光柵門禁傳感器，它包括殼體、螺旋彈簧觸碰機(jī)構(gòu)、應(yīng)變彈片、測(cè)溫彈片和光纖；在殼體的殼壁上設(shè)置有一個(gè)安裝孔；螺旋彈簧觸碰機(jī)構(gòu)包括接觸頭、螺旋彈簧、觸桿梁和內(nèi)觸頭，其中觸桿梁安裝在安裝孔中，觸桿梁一端連接位于殼體外的接觸頭，外力作用于接觸頭上，觸桿粱的另一端連接位于殼體內(nèi)的內(nèi)觸頭，內(nèi)觸頭隨外力的作用而運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)使應(yīng)變彈片改變形狀；在接觸頭與安裝孔間設(shè)有螺旋彈簧，使得在外力撤除時(shí)使螺旋彈簧觸碰機(jī)構(gòu)回復(fù)原來的狀態(tài)。
[0006]殼體內(nèi)的殼壁上固定有限位器，觸桿梁上設(shè)有限位銷，限位銷位于殼體內(nèi)，觸桿粱通過限位銷安裝在限位器中，限位器限制螺旋彈簧觸碰機(jī)構(gòu)在其運(yùn)動(dòng)方向上的運(yùn)動(dòng)范圍，保護(hù)應(yīng)變彈片在可形變測(cè)量的范圍之內(nèi)。
[0007]應(yīng)變彈片和測(cè)溫彈片安裝在殼體的內(nèi)壁上；應(yīng)變彈片的一個(gè)面與螺旋彈簧觸碰機(jī)構(gòu)上的內(nèi)觸頭接觸，應(yīng)變彈片的另一個(gè)面粘貼有形變光柵；測(cè)溫光柵粘貼在測(cè)溫彈片上，形變光柵和測(cè)溫光柵貼在各自彈片的相同方向的面上，形變光柵和測(cè)溫光柵分別與光纖連接，形變光柵隨著應(yīng)變彈片的形變而形變，采用機(jī)械形變而使光纖光柵波長(zhǎng)變化的工作原理，依靠光纖來傳輸波長(zhǎng)變化，從而達(dá)到監(jiān)測(cè)門禁的開和狀態(tài)。
[0008]本光纖光柵門禁傳感器米用一對(duì)光纖光柵分別粘貼在兩根一樣的彈片上，一根做形變，一根做溫度補(bǔ)償，因?yàn)閮筛鈻哦颊迟N在同種材料及同種形狀的材料上，且同時(shí)置于非常接近的小范圍內(nèi)，因此當(dāng)兩根光柵所處的環(huán)境溫度發(fā)生變化時(shí)，兩根光柵的Bragg波長(zhǎng)總是隨溫度沿同一方向同步漂移而相對(duì)位置不變，從而巧妙的實(shí)現(xiàn)溫度補(bǔ)償，從而提高了測(cè)量精度。
[0009]利用本光纖光柵應(yīng)變傳感器實(shí)現(xiàn)門禁傳感，當(dāng)門窗關(guān)閉時(shí)，接觸頭受力，使接觸頭朝殼體內(nèi)運(yùn)動(dòng)，內(nèi)觸頭隨之運(yùn)動(dòng)，使原本頂住形變彈片的力被撤除，使形變彈片回復(fù)自然狀態(tài)，同時(shí)使形變光柵回復(fù)常態(tài)，使光柵的反射波長(zhǎng)恢復(fù)，使形變光柵的波長(zhǎng)與測(cè)溫光柵的波長(zhǎng)相當(dāng)，就能分辨出門窗出于關(guān)閉狀態(tài)。當(dāng)門窗開啟時(shí)，由于在接觸頭和殼體之間設(shè)有螺旋彈簧，彈簧的彈力在外力撤除后使彈簧觸碰機(jī)構(gòu)恢復(fù)原位，從而使內(nèi)觸頭頂彎形變彈片，是形變光柵形變，從而使光柵的反射波長(zhǎng)改變，此時(shí)形變光柵的波長(zhǎng)與測(cè)溫光柵的波長(zhǎng)不同，就能得出門窗為開啟狀態(tài)。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果是:機(jī)械觸碰裝置穩(wěn)定可靠，可以用在一些防爆，強(qiáng)電磁場(chǎng)等場(chǎng)合，易組網(wǎng)且安裝簡(jiǎn)單，不帶電，安全可靠。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型的整體外觀示意圖；
[0012]圖2是本實(shí)用新型螺旋彈簧觸碰機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖3是本實(shí)用新型門窗開啟時(shí)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖4是本實(shí)用新型門窗關(guān)閉時(shí)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖5是本實(shí)用新型門內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖中:1-殼體、11-彈簧機(jī)構(gòu)安裝孔、2-螺旋彈簧觸碰機(jī)構(gòu)、21-接觸頭、22-螺旋彈簧、23-觸桿梁、24-限位器、25-內(nèi)觸頭、26-限位銷、31-應(yīng)變彈簧、32-測(cè)溫彈片、41-形變光柵、42-測(cè)溫光柵、5-光纖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]如圖f圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖:一種門禁傳感器，它包括殼體1、螺旋彈簧觸碰機(jī)構(gòu)2、應(yīng)變彈片31、測(cè)溫彈片32和光纖5 ;在殼體I的殼壁上設(shè)置有一個(gè)安裝孔11 ;螺旋彈簧觸碰機(jī)構(gòu)2包括接觸頭21、螺旋彈簧22、觸桿梁23和內(nèi)觸頭25，其中觸桿梁23安裝在安裝孔11中，觸桿梁23 —端連接位于殼體I外的接觸頭21，觸桿粱23的另一端連接位于殼體I內(nèi)的內(nèi)觸頭25 ;在接觸頭21與安裝孔11間設(shè)有螺旋彈簧22，外力作用于接觸頭21上，觸桿粱23的另一端連接位于殼體I內(nèi)的內(nèi)觸頭25，內(nèi)觸頭25隨外力的作用而運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)使應(yīng)變彈片31改變形狀；在接觸頭21與安裝孔11間設(shè)有螺旋彈簧22，使得在外力撤除時(shí)使螺旋彈簧觸碰機(jī)構(gòu)2回復(fù)原來的狀態(tài)。
[0018]殼體I內(nèi)的殼壁上固定有限位器24，觸桿梁23上設(shè)有限位銷26，限位銷26位于殼體I內(nèi)，觸桿粱23通過限位銷26安裝在限位器24中；觸桿粱23通過限位銷26安裝在限位器24中，限位器24限制螺旋彈簧觸碰機(jī)構(gòu)2在其運(yùn)動(dòng)方向上的運(yùn)動(dòng)范圍，保護(hù)應(yīng)變彈片31在可形變測(cè)量的范圍之內(nèi)。
[0019]應(yīng)變彈片31和測(cè)溫彈片32安裝在殼體I的內(nèi)壁上；應(yīng)變彈片31的一個(gè)面與螺旋彈簧觸碰機(jī)構(gòu)2上的內(nèi)觸頭25接觸，應(yīng)變彈片31的另一個(gè)面粘貼有形變光柵41 ;測(cè)溫光柵42粘貼在測(cè)溫彈片32上，形變光柵41和測(cè)溫光柵42分別與光纖5連接，形變光柵41隨著應(yīng)變彈片31的形變而形變，采用機(jī)械形變而使光纖光柵波長(zhǎng)變化的工作原理，依靠光纖來傳輸波長(zhǎng)變化，從而達(dá)到監(jiān)測(cè)門禁的開和狀態(tài)；應(yīng)變彈片31和測(cè)溫彈片32的材料和形狀都相同。
[0020]利用光纖光柵應(yīng)變傳感器實(shí)現(xiàn)門禁傳感，當(dāng)門窗關(guān)閉時(shí)，接觸頭受力，使接觸頭朝殼體內(nèi)運(yùn)動(dòng)，內(nèi)觸頭隨之運(yùn)動(dòng)，使原本頂住形變彈片的力被撤除，使形變彈片回復(fù)自然狀態(tài)，同時(shí)使形變光柵回復(fù)常態(tài)，使光柵的反射波長(zhǎng)恢復(fù)，使形變光柵的波長(zhǎng)與測(cè)溫光柵的波長(zhǎng)相當(dāng)，就能分辨出門窗出于關(guān)閉狀態(tài)。當(dāng)門窗開啟時(shí)，由于在接觸頭和殼體之間設(shè)有螺旋彈簧，彈簧的彈力在外力撤除后使彈簧觸碰機(jī)構(gòu)恢復(fù)原位，從而使內(nèi)觸頭頂彎形變彈片，是形變光柵形變，從而使光柵的反射波長(zhǎng)改變，此時(shí)形變光柵的波長(zhǎng)與測(cè)溫光柵的波長(zhǎng)不同，就能得出門窗為開啟狀態(tài)。
[0021]本實(shí)用新型光纖光柵門開關(guān)傳感器可實(shí)現(xiàn)測(cè)壓靈敏度高，因?yàn)槭褂玫氖菣C(jī)械機(jī)構(gòu)，可靠性好；可串聯(lián)，可適用于多種特殊場(chǎng)合，例如:防爆，強(qiáng)電磁干擾，且無需電源，極大的擴(kuò)展了其使用領(lǐng)域。
【權(quán)利要求】
1.一種光纖光柵門禁傳感器，其特征在于:它包括殼體(I)、螺旋彈簧觸碰機(jī)構(gòu)(2)、應(yīng)變彈片(31)、測(cè)溫彈片(32)和光纖(5);在殼體(I)的殼壁上設(shè)置有一個(gè)安裝孔(11);螺旋彈簧觸碰機(jī)構(gòu)(2 )包括接觸頭(21)、螺旋彈簧(22 )、觸桿梁(23 )和內(nèi)觸頭(25 )，其中觸桿梁(23 )安裝在安裝孔(11)中，觸桿梁(23 ) 一端連接位于殼體(I)外的接觸頭(21)，觸桿粱(23)的另一端連接位于殼體(I)內(nèi)的內(nèi)觸頭(25);在接觸頭(21)與安裝孔(11)之間設(shè)有螺旋彈簧(22)，殼體(I)內(nèi)的殼壁上固定有限位器(24)，觸桿梁(23)上設(shè)有限位銷(26)，限位銷(26)位于殼體(I)內(nèi)，觸桿粱(23)通過限位銷(26)安裝在限位器(24)中；應(yīng)變彈片(31)和測(cè)溫彈片(32)安裝在殼體(I)的內(nèi)壁上；應(yīng)變彈片(31)的一個(gè)面與螺旋彈簧觸碰機(jī)構(gòu)(2)上的內(nèi)觸頭(25)接觸，應(yīng)變彈片(31)的另一個(gè)面粘貼有形變光柵(41);測(cè)溫光柵(42 )粘貼在測(cè)溫彈片(32 )上，所述形變光柵(41)和測(cè)溫光柵(42 )分別與光纖(5 )連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光纖光柵門禁傳感器，其特征在于:應(yīng)變彈片(31)和測(cè)溫彈片(32)的形狀都相同。
【文檔編號(hào)】G01D21/02GK203672389SQ201320750066
【公開日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2013年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月25日
【發(fā)明者】金紅衛(wèi) 申請(qǐng)人:國(guó)網(wǎng)浙江紹興市上虞區(qū)供電公司, 國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司, 國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司紹興供電公司