一種光纖壓力傳感器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種光纖壓力傳感器，包括主體外殼、感壓片、傳動桿、半圓環(huán)、縫隙、氣壓腔、緩沖墊、前支架、后支架、套筒、第二包層、入射光纖、出射光纖、光纖彎曲段和刻紋，主體外殼、前支架、后支架和套筒構(gòu)成固定組件，感壓片、傳動桿、半圓環(huán)和彈簧構(gòu)成活動組件，入射光纖和出射光纖構(gòu)成光路傳輸機構(gòu)，光纖彎曲段、刻紋和第二包層構(gòu)成信號衰減機構(gòu)，縫隙和氣壓腔構(gòu)成阻尼機構(gòu)，緩沖墊、光纖護套、壓纖片和底座構(gòu)成附屬機構(gòu)，傳感器具有結(jié)構(gòu)簡單、靈敏度高、輸出幅度大、抗干擾強、傳輸距離遠、動態(tài)范圍大、阻尼效果好等優(yōu)點，傳感器不受環(huán)境溫度、濕度和清潔度影響，不會因潮氣、灰塵、發(fā)霉等侵蝕影響傳感器性能，傳感器能夠在各種復(fù)雜環(huán)境條件下長時間使用。
【專利說明】
一種光纖壓力傳感器
技術(shù)領(lǐng)域
[000? ] 本發(fā)明涉及一種壓力傳感器，尤其涉及一種光纖壓力傳感器，屬于光纖傳感技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]光纖壓力傳感器由于其傳輸距離遠，不受電磁環(huán)境干擾，已被廣泛應(yīng)用，其調(diào)制形式主要有強度調(diào)制型、光纖光柵型和干涉型，目前在光纖壓力傳感器方面已有較多專利技術(shù)，這些光纖傳感器各有其優(yōu)點，有的靈敏度很高，有的頻率響應(yīng)很好，有的技術(shù)含量很高，能很好適應(yīng)常見的壓力信號轉(zhuǎn)換，這些光纖壓力傳感器的共同點是:(I)入射光纖到出射光纖之間有的有斷裂，光信號不能連續(xù)傳輸，容易受環(huán)境溫度、濕度和清潔度影響；(2)使用壽命有限，當(dāng)光纖端面或光柵縫隙受到潮氣、灰塵和發(fā)霉等侵蝕時，傳感器的靈敏度和準(zhǔn)確性會受到嚴(yán)重影響，有的甚至?xí)ъ`；(3)許多壓力傳感器沒有阻尼裝置，因干擾信號容易產(chǎn)生輸出波動。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、能夠在復(fù)雜環(huán)境條件下的長時間使用且穩(wěn)定工作的光纖壓力傳感器。
[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:一種光纖壓力傳感器包括主體外殼1、感壓片2、傳動桿3、半圓環(huán)4、套筒5、前支架6、縫隙7、氣壓腔8、緩沖墊9、第二包層10、壓力盤11、彈簧12、定直緩沖片13、光纖平直段14、緩沖護套15、斜孔16、圓臺殼體
17、鐘型殼體18、入射光纖19、光纖護套20、出射光纖21、壓纖片22、螺絲23、防脫銷24、后支架25、套筒26、光纖彎曲段27、光纖盒28、刻紋29和底座30;
[0005]主體外殼1、圓臺殼體17、鐘型殼體18、前支架6、后支架25、套筒5、套筒26、定直緩沖片13和緩沖護套15構(gòu)成固定組件，感壓片2、傳動桿3、半圓環(huán)4、壓力盤11、防脫銷24和彈簧12構(gòu)成活動組件，入射光纖19、出射光纖21和光纖平直段14構(gòu)成構(gòu)成光路傳輸機構(gòu)，光纖彎曲段27、刻紋29和第二包層10構(gòu)成信號衰減機構(gòu)，縫隙7和氣壓腔8構(gòu)成阻尼機構(gòu)，緩沖墊
9、光纖護套20、壓纖片22和底座30構(gòu)成附屬機構(gòu)；
[0006]主體外殼I和鐘型殼體18之間由圓臺殼體17過渡，主體外殼I左端設(shè)有前支架6，主體外殼I右端設(shè)有后支架25，前支架6中間設(shè)有套筒5，后支架25中間設(shè)有套筒26，傳動桿3左側(cè)設(shè)有感壓片2，傳動桿3中部設(shè)有半圓環(huán)4和壓力盤11，傳動桿3右側(cè)設(shè)有防脫銷24，傳動桿3左側(cè)穿入套筒5中，傳動桿3右側(cè)穿入套筒26中，壓力盤11與套筒26之間的傳動桿3外部設(shè)有彈簧12，斜孔16中間設(shè)有緩沖護套15，入射光纖19以及出射光纖21與光纖平直段14的交匯處穿過緩沖護套15，光纖平直段14中部用定直緩沖片13定直，光纖彎曲段27中部設(shè)有四個刻紋29，刻紋29外部設(shè)有第二包層10，第二包層10的折射率與光纖纖芯的折射率相等，光纖彎曲段27和第二包層10—起穿過半圓環(huán)4，主光路前進方向上依次為入射光纖19、光纖平直段14、光纖彎曲段27、刻紋29、光纖彎曲段27、光纖平直段14、出射光纖21;
[0007]當(dāng)感壓片2感受到外界壓力時，感壓片2帶動傳動桿3向右移動，并通過半圓環(huán)4左側(cè)的緩沖墊9給第二包層10和光纖彎曲段27施予壓力，使光纖彎曲段27的曲率半徑增大，光纖微彎損耗減小且刻紋29處的光衰耗減少，出射光纖21中的光信號加大，即外界壓力的大小與出射光纖21輸出的光信號大小成正比。
[0008]由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明所具有的優(yōu)點和積極效果是:本光纖壓力傳感器結(jié)構(gòu)簡單、靈敏度高、輸出幅度大、抗干擾強、工作穩(wěn)定、傳輸距離遠、動態(tài)范圍大、阻尼效果好，傳感器不受環(huán)境溫度、濕度、清潔度和電磁干擾影響，不會因潮氣、灰塵、發(fā)霉等侵蝕而影響傳感器的性能，傳感器能夠長時間正常使用?！靖綀D說明】
[0009]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明，本發(fā)明有如下5幅附圖:
[0010]圖1是本傳感器的俯視剖視圖，
[0011]圖2是本傳感器移去部分入射光纖19后的側(cè)視剖視圖A-A，
[0012]圖3是本傳感器的側(cè)視剖視圖，[〇〇13]圖4是本傳感器光纖彎曲段27、刻紋29和第二包層10的局部放大圖，
[0014]圖5是本傳感器半圓環(huán)4、緩沖墊9、光纖彎曲段27和第二包層10的局部放大圖。
[0015]在附圖中所標(biāo)各數(shù)字分別表示如下:
[0016]1.主體外殼，2.感壓片，3.傳動桿，4.半圓環(huán)，5.套筒，6.前支架，7.縫隙，8.氣壓腔，9.緩沖墊，10.第二包層，11.壓力盤，12.彈簧，13.定直緩沖片，14.光纖平直段，15.緩沖護套，16.斜孔，17.圓臺殼體，18.鐘型殼體，19.入射光纖，20.光纖護套，21.出射光纖，22.壓纖片，23.螺絲，24.防脫銷，25.后支架，26.套筒，27.光纖彎曲段，28.光纖盒，29.刻紋， 30.底座?！揪唧w實施方式】
[0017]1.根據(jù)圖1至圖5,一種光纖壓力傳感器包括主體外殼1、感壓片2、傳動桿3、半圓環(huán) 4、套筒5、前支架6、縫隙7、氣壓腔8、緩沖墊9、第二包層10、壓力盤11、彈簧12、定直緩沖片 13、光纖平直段14、緩沖護套15、斜孔16、圓臺殼體17、鐘型殼體18、入射光纖19、光纖護套 20、出射光纖21、壓纖片22、螺絲23、防脫銷24、后支架25、套筒26、光纖彎曲段27、光纖盒28、 刻紋29和底座30。[〇〇18]2.主體外殼1、圓臺殼體17、鐘型殼體18、前支架6、后支架25、套筒5、套筒26、定直緩沖片13和緩沖護套15構(gòu)成固定組件，感壓片2、傳動桿3、半圓環(huán)4、壓力盤11、防脫銷24和彈簧12構(gòu)成活動組件，入射光纖19、出射光纖21和光纖平直段14構(gòu)成構(gòu)成光路傳輸機構(gòu)，光纖彎曲段27、刻紋29和第二包層10構(gòu)成信號衰減機構(gòu)，縫隙7和氣壓腔8構(gòu)成阻尼機構(gòu)，緩沖墊9、光纖護套20、壓纖片22和底座30構(gòu)成附屬機構(gòu)。
[0019]3.主體外殼1和鐘型殼體18之間由圓臺殼體17過渡，主體外殼1左端設(shè)有前支架6，主體外殼1右端設(shè)有后支架25，前支架6中間設(shè)有套筒5，后支架25中間設(shè)有套筒26，傳動桿3 左側(cè)設(shè)有感壓片2,傳動桿3中部設(shè)有半圓環(huán)4和壓力盤11，傳動桿3右側(cè)設(shè)有防脫銷24,傳動桿3左側(cè)穿入套筒5中，傳動桿3右側(cè)穿入套筒26中，壓力盤11與套筒26之間的傳動桿3外部設(shè)有彈簧12，斜孔16中間設(shè)有緩沖護套15，入射光纖19以及出射光纖21與光纖平直段14的交匯處穿過緩沖護套15,光纖平直段14中部用定直緩沖片13定直，光纖彎曲段27中部設(shè)有四個刻紋29,刻紋29外部設(shè)有第二包層10,第二包層10的折射率與光纖纖芯的折射率相等， 光纖彎曲段27和第二包層10—起穿過半圓環(huán)4,主光路前進方向上依次為入射光纖19、光纖平直段14、光纖彎曲段27、刻紋29、光纖彎曲段27、光纖平直段14、出射光纖21。
[0020]4.當(dāng)感壓片2感受到外界壓力時，感壓片2帶動傳動桿3向右移動，并通過半圓環(huán)4 左側(cè)的緩沖墊9給第二包層10和光纖彎曲段27施予壓力，使光纖彎曲段27的曲率半徑增大， 光纖微彎損耗減小且刻紋29處的光衰耗減少，出射光纖21中的光信號加大，即外界壓力的大小與出射光纖21輸出的光信號大小成正比。
[0021]5.本傳感器的主體外殼1直徑為40mm，整體外殼長度100mm，外殼壁厚1.2_，縫隙7 寬度0.2_，材質(zhì)為鋁合金，縫隙7和氣壓腔8相配合對感壓片2的運動起到阻尼作用，光纖為 50mi/125wii多模光纖，刻紋29端面為半圓，刻紋深度至纖芯，刻紋寬度為0.5mm，相鄰兩個刻紋的中心線相距2mm，第二包層10的折射率與光纖纖芯的折射率相等，通過熱熔的方法將第二包層10與纖芯的接觸面融合在一起，可增強光線在刻紋29處的漏光程度，以提高傳感器的靈敏度，光纖盒28內(nèi)部磨砂涂黑處理，用于吸收刻紋29漏出的雜散光線。
【主權(quán)項】
1.一種光纖壓力傳感器，包括主體外殼(I)、感壓片(2)、傳動桿(3)、半圓環(huán)(4)、套筒(5)、前支架(6)、縫隙(7)、氣壓腔(8)、緩沖墊(9)、第二包層(10)、壓力盤(11)、彈簧(12)、定直緩沖片(13)、光纖平直段(14)、緩沖護套(15)、斜孔(16)、圓臺殼體(17)、鐘型殼體(18)、入射光纖(19)、光纖護套(20)、出射光纖(21)、壓纖片(22)、螺絲(23)、防脫銷(24)、后支架(25)、套筒(26)、光纖彎曲段(27)、光纖盒(28)、刻紋(29)和底座(30);主體外殼(I)、圓臺殼體(17)、鐘型殼體(18)、前支架(6)、后支架(25)、套筒(5)、套筒(26)、定直緩沖片(13)和緩沖護套(15)構(gòu)成固定組件，感壓片(2)、傳動桿(3)、半圓環(huán)(4)、壓力盤(U)、防脫銷(24)和彈簧(12)構(gòu)成活動組件，入射光纖(19)、出射光纖(21)和光纖平直段(14)構(gòu)成光路傳輸機構(gòu)，光纖彎曲段(27)、刻紋(29)和第二包層(10)構(gòu)成信號衰減機構(gòu)，縫隙(7)和氣壓腔(8)構(gòu)成阻尼機構(gòu)，緩沖墊(9)、光纖護套(20)、壓纖片(22)和底座(30)構(gòu)成附屬機構(gòu)；其特征在于:主體外殼(I)和鐘型殼體(18)之間由圓臺殼體(17)過渡，主體外殼(I)左端設(shè)有前支架(6)，主體外殼(I)右端設(shè)有后支架(25)，前支架(6)中間設(shè)有套筒(5)，后支架(25)中間設(shè)有套筒(26)，傳動桿(3)左側(cè)設(shè)有感壓片(2)，傳動桿(3)中部設(shè)有半圓環(huán)(4)和壓力盤(U)，傳動桿(3)右側(cè)設(shè)有防脫銷(24)，傳動桿(3)左側(cè)穿入套筒(5)中，傳動桿(3)右側(cè)穿入套筒(26)中，壓力盤(11)與套筒(26)之間的傳動桿(3)外部設(shè)有彈簧(12)，斜孔(16)中間設(shè)有緩沖護套(15)，入射光纖(19)以及出射光纖(21)與光纖平直段(14)的交匯處穿過緩沖護套(15)，光纖平直段(14)中部用定直緩沖片(13)定直，光纖彎曲段(27)中部設(shè)有四個刻紋(29)，刻紋(29)外部設(shè)有第二包層(10)，第二包層(10)的折射率與光纖纖芯的折射率相等，光纖彎曲段(27)和第二包層(10) —起穿過半圓環(huán)(4)，主光路前進方向上依次為入射光纖(19)、光纖平直段(14)、光纖彎曲段(27)、刻紋(29)、光纖彎曲段(27)、光纖平直段(14)、出射光纖(21)；光纖彎曲段(27)的中部設(shè)有四個刻紋(29)，刻紋(29)外部設(shè)有第二包層(10)，刻紋(29)的端面為半圓，刻紋深度至纖芯，刻紋寬度為0.5mm，相鄰兩個刻紋的中心線相距2mm，第二包層(10)的折射率與光纖纖芯的折射率相等，通過熱熔的方法將第二包層(10)與纖芯的接觸面融合在一起，外界壓力的大小與出射光纖(21)輸出的光信號大小成正比。
【文檔編號】G01L11/02GK205593683SQ201620252069
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年3月18日
【發(fā)明人】馮越, 馮雪元
【申請人】鹽城師范學(xué)院