一種基于光纖光柵應變傳感器的風向測量裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及光纖傳感技術領域，尤其涉及一種基于光纖光柵應變傳感器的風向測量裝置。
【背景技術】
[0002]自從1989年美國的Morey等人首次進行光纖光柵的應變與溫度傳感器研究以來，世界各國都對其十分關注并開展了廣泛的應用研究，光纖光柵傳感技術在近二十多年中己成為傳感領域發(fā)展最快的技術，并在很多領域取得了成功的應用。
[0003]傳統(tǒng)的電子式傳感器較容易受到傳感器本身條件的限制和各種外界環(huán)境因素的干擾。比如傳統(tǒng)電子式傳感器有源的供電方式、遠距離傳輸時信號的不穩(wěn)定性和衰減、外界磁場的干擾等各種因素。而傳統(tǒng)的電子式測量風向技術以電子信息處理為基礎的特點注定了其將受到有源供電、電磁干擾、信號遠程傳輸不穩(wěn)定、數(shù)據(jù)傳輸容量受限等因素制約，限制了其安全性與可靠性。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]針對現(xiàn)有技術的風向測量技術受到有源供電、電磁干擾、信號遠程傳輸不穩(wěn)定、數(shù)據(jù)傳輸容量受限等因素制約，限制了其安全性和可靠性的缺陷，本實用新型提供了一種基于光纖光柵應變傳感器的風向測量裝置。
[0005]第一方面，本實用新型提供了一種基于光纖光柵應變傳感器的風向測量裝置，該裝置包括:風向標、方向同步感應結構、兩個懸臂梁結構及兩個光纖光柵應變傳感器；
[0006]所述方向同步感應結構與所述風向標的轉軸垂直設置，且隨所述風向標的轉動而轉動；
[0007]所述兩個懸臂梁結構均與所述方向同步感應結構剛性接觸，且兩個懸臂梁結構所在的平面相互垂直；
[0008]所述兩個光纖光柵應變傳感器分別位于所述兩個懸臂梁結構上。
[0009]優(yōu)選地，所述方向同步感應結構為不規(guī)則的曲面。
[0010]優(yōu)選地，所述方向同步感應結構的截面包括:兩個相對設置的兩個扇形、及兩個相對設置的橢圓扇形；
[0011 ] 所述兩個扇形及兩個橢圓扇形的圓心角均為90度，且兩個扇形、兩個橢圓扇形的頂點重合設置；一個扇形的半徑為a，另一個扇形的半徑為b，兩個橢圓扇形的長軸為b，短軸為a ；
[0012]其中，a、b均大于0，且b大于a。
[0013]優(yōu)選地，所述兩個懸臂梁結構均與所述不規(guī)則的曲面相切設置。
[0014]優(yōu)選地，所述風向測量裝置還包括底座；
[0015]所述風向標的轉軸、所述兩個懸臂梁結構的一側均固定于所述底座上。
[0016]優(yōu)選地，所述方向同步感應結構包括通孔；所述風向標的轉軸通過所述通孔與所述方向同步感應結構焊接。
[0017]由上述技術方案可知，本實用新型提供一種基于光纖光柵應變傳感器的風向測量裝置，通過風向標轉動帶動方向同步感應結構轉動，方向同步感應結構與懸臂梁結構接觸使得懸臂梁結構發(fā)生形變，并通過光纖光柵應變傳感器感應懸臂梁結構的形變并采集數(shù)據(jù)，從而確定風向。本實用新型提供的風向測量裝置采用兩個光纖光柵應變傳感器，一方面可以有效補償溫度的交叉敏感，另一方面可大大提高本風向測量方法的靈敏性與準確性；而且具有無源化、抗電磁干擾、精度高、體積小質量輕、擾抗腐蝕的優(yōu)點，并且集信息傳感與傳輸于一身。
【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1是本實用新型一實施例提供的一種基于光纖光柵應變傳感器的風向測量裝置的結構示意圖；
[0020]圖2是本實用新型另一實施例提供的一種基于光纖光柵應變傳感器的風向測量裝置的工作原理示意圖。
【具體實施方式】
[0021]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0022]如圖1所示，為本實用新型一實施例提供的一種基于光纖光柵應變傳感器的風向測量裝置的結構示意圖，該裝置包括:風向標、方向同步感應結構、兩個懸臂梁結構及兩個光纖光柵應變傳感器。
[0023]其中，所述方向同步感應結構與所述風向標的轉軸垂直設置，且隨所述風向標的轉動而轉動。
[0024]所述兩個懸臂梁結構均與所述方向同步感應結構剛性接觸，且兩個懸臂梁結構所在的平面相互垂直。
[0025]所述兩個光纖光柵應變傳感器分別位于所述兩個懸臂梁結構上。
[0026]本實施例包含兩個光纖光柵應變傳感器，波長變化進行做差處理，這樣可以有效地排除單個光纖光柵應變傳感器的交叉敏感，排除溫度對波長值的影響，使結果更精確。
[0027]本實施例中，所述方向同步感應結構為不規(guī)則的曲面。方向同步感應結構由剛性材料制作而成。
[0028]如圖2所示，所述方向同步感應結構的截面包括:兩個相對設置的兩個扇形、及兩個相對設置的橢圓扇形；
[0029]所述兩個扇形及兩個橢圓扇形的圓心角均為90度，且兩個扇形、兩個橢圓扇形的頂點重合設置。
[0030]其中，一個扇形的半徑為a，另一個扇形的半徑為b，兩個橢圓扇形的長軸為b，短軸為a ;其中，a、b均大于0，且b大于a。
[0031 ] 本實施例中，所述兩個懸臂梁結構均與所述不規(guī)則的曲面相切設置。
[0032]本實施例中，如圖1所示，所述風向測量裝置還包括底座，該底座為一個水平的平面結構。