一种基于光纤光栅的水平双向地震传感器制造技术

本实用新型专利技术公开一种基于光纤光栅的水平双向地震传感器，外壳内部周向上固定设置有滑道，滑道内部滑动连接有两组导轨，两组导轨垂直布置；外壳内部中心位置设置有一组质量块，质量块与两组导轨分别滑动连接，每组导轨位于质量块的一侧设置有弹簧和光栅传感器，光栅传感器固定连接有光纤，每组导轨位于质量块的另一侧设置有阻尼器；外壳顶部中心位置插接有固定棒，固定棒的一侧设置有圆水准器。本实用新型专利技术中的光纤光栅传感器较普通传感器在强干扰的检测环境下具有无可比拟的优势，更加适合在恶劣的环境下工作；同时对微弱信号的处理上可以实现实时处理和长距离精确传输；光纤光栅传感频带宽、动态范围大而且测量精度和灵敏度高。高。高。

【技术实现步骤摘要】
一种基于光纤光栅的水平双向地震传感器


[0001]本技术涉及地震勘探
，特别是涉及一种基于光纤光栅的水平双向地震传感器。

技术介绍

[0002]现有的地震传感器大多数采用精密元件和复杂电路设备，结构较为复杂，成本高且操作和计算复杂，抗疲劳性能、耐久性普遍较差，与全寿命监测的意义相差甚远。光纤光栅自问世以来，已广泛应用于光纤传感领域。由于光纤光栅传感器具有抗电磁干扰、电绝缘、高灵敏度以及和普通光纤的良好的兼容性等优点，所以越来越受关注。由于光纤光栅的谐振波长对应力应变和温度的变化敏感，所以主要用于温度和应力应变的测量，与电子类加速度传感器相比具有更广阔的应用空间。通过光纤光栅的光折变性质，当光纤光栅周围温度、应变、应力或其他待测物理量发生变化时，则光纤光栅周期或纤芯折射率变化，从而产生光纤光栅的波长位移，通过监测波长的变化可以计算出应变的变化情况，根据这个原理来设计地震传感器。

技术实现思路

[0003]本技术的目的是提供一种基于光纤光栅的水平双向地震传感器，以解决上述现有技术存在的问题。
[0004]为实现上述目的，本技术提供了如下方案：本技术提供一种基于光纤光栅的水平双向地震传感器，包括外壳，所述外壳内部周向上固定设置有滑轨，所述滑轨内部的滑动连接有两组导轨，两组所述导轨垂直布置；所述外壳内部中心位置设置有一组质量块，所述质量块与两组所述导轨分别滑动连接，每组导轨位于所述质量块的一侧设置有弹簧和光栅传感器，所述光栅传感器固定连接有光纤，每组所述导轨位于所述质量块的另一侧设置有阻尼器；所述外壳顶部中心位置插接有固定棒，所述固定棒的一侧设置有圆水准器。
[0005]优选的，两组所述导轨均与外壳顶面平行，两组所述导轨上均固定连接有支杆，所述支杆与所述阻尼器固定连接，所述支杆远离所述阻尼器的一端开设有空档，所述弹簧的两端部固定连接有空档的两端，所述光栅传感器设置在所述支杆内部，所述光栅传感器靠近所述弹簧一侧布置。
[0006]优选的，所述导轨呈圆柱形，所述导轨两端部均固定连接有滑块，所述滑块与所述滑轨滑动连接且二者相适配。
[0007]优选的，所述质量块上部设置有圆孔，所述圆孔与所述固定棒的端部相适配。
[0008]优选的，所述质量块、导轨和滑轨均为铜质。
[0009]优选的，所述外壳为铝制，所述弹簧为无磁压缩弹簧。
[0010]优选的，所述光纤管贯穿所述外壳侧壁并电性连接有光栅光纤解调仪。
[0011]优选的，所述外壳底部固定设置有底脚。
[0012]本技术公开了以下技术效果：
[0013](1)本技术中的光纤光栅传感器较普通传感器在强干扰的检测环境下具有无可比拟的优势，更加适合在恶劣的环境下工作；同时对微弱信号的处理上可以实现实时处理和长距离精确传输；光纤光栅传感频带宽、动态范围大而且测量精度和灵敏度高，可以实时提供结构体安全性等方面的信息；
[0014](2)本技术对于被检测的信息进行采用波长进行编码，其待测信息不受到光源功率、光纤弯曲以及其他元器件老化等因素的影响，具备较高的准确和稳定性；
[0015](3)本技术光纤网络的具备很强的复用性，多个光栅组成的传感网络可以实现对待测量实时的分布式测量；
[0016](4)本技术在同一水平面的双向测量，可以通过夹角确定地震方向，避免单向传感器测量时的耦合作用；配有阻尼器，可以消除连续自由振动的影响。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为本技术结构示意图；
[0019]图2为本技术主视图；
[0020]其中：1、质量块；2、外壳；3、固定棒；4、圆水准器；5、滑轨；6、光纤；7、导轨；8、弹簧；9、光栅传感器；10、阻尼器；11、底脚。
具体实施方式
[0021]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0022]为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。
[0023]参照图1
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2，本技术提供一种基于光纤光栅的水平双向地震传感器，包括外壳2；外壳2内部周向上固定设置有滑轨5，滑轨5内部的滑动连接有两组导轨7，两组导轨7垂直布置；外壳2内部中心位置设置有一组质量块1，质量块1与两组导轨7分别滑动连接，每组导轨7位于质量块1的一侧设置有弹簧8和光栅传感器9，光栅传感器9固定连接有光纤6，每组导轨7位于质量块1的另一侧设置有阻尼器10；外壳2顶部中心位置插接有固定棒3，固定棒3的一侧设置有圆水准器4。铜质质量块1在同一水平面上相互垂直的两个方向上，分别与阻尼器10、光栅传感器9和弹簧8相焊接，光栅传感器9固定在导轨7内，同时它们在两个方向上与导轨7固定，导轨7可以在滑轨5上滑动，两端有长方形端头与滑轨5连接，所以不会旋转，铜质的质量块1可以在水平面上自由移动。其中，两个方向的光栅传感器9可以通过之间的夹角，确定振动来源，也可以避免单向传感器测量时的耦合作用。阻尼器10可以消除连续自
由振动的干扰。在不使用仪器时，可以用固定棒3从仪器正上方插入铜质的质量块1上部，防止铜质质量块1来回晃动。本技术中的光纤光栅传感器较普通传感器在强干扰的检测环境下具有无可比拟的优势，更加适合在恶劣的环境下工作；同时对微弱信号的处理上可以实现实时处理和长距离精确传输；光纤光栅传感频带宽、动态范围大而且测量精度和灵敏度高，可以实时提供结构体安全性等方面的信息；对于被检测的信息进行采用波长进行编码，其待测信息不受到光源功率、光纤6弯曲以及其他元器件老化等因素的影响，具备较高的准确和稳定性；光纤网络的具备很强的复用性，多个光栅组成的传感网络可以实现对待测量实时的分布式测量；在同一水平面的双向测量，可以通过夹角确定地震方向，避免单向传感器测量时的耦合作用；配有阻尼器10，可以消除连续自由振动的影响。
[0024]工作原理：光纤光栅具有光折变性质，当光纤光栅周围应变、应力或其他待测物理量发生变化时，将导致光纤光栅周期或纤芯折射率变化，从而产生光纤光栅信号的波长位移，通过监测波长位移情况，可获得被测试物的应变情况。抗电磁干扰强，测量精度高，可靠性好，双向测量、耐高温高压，便于组网与长距离传输。
[0025]两组导轨7均与外壳2顶面平行，两组导轨7上均固定连接有支杆，支杆与阻尼器10固定连接，支杆本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于光纤光栅的水平双向地震传感器，其特征在于：包括外壳(2)，所述外壳(2)内部周向上固定设置有滑轨(5)，所述滑轨(5)内部滑动连接有两组导轨(7)，两组所述导轨(7)垂直布置；所述外壳(2)内部中心位置设置有一组质量块(1)，所述质量块(1)与两组所述导轨(7)分别滑动连接，每组导轨(7)位于所述质量块(1)的一侧设置有弹簧(8)和光栅传感器(9)，所述光栅传感器(9)固定连接有光纤(6)，每组所述导轨(7)位于所述质量块(1)的另一侧设置有阻尼器(10)；所述外壳(2)顶部中心位置插接有固定棒(3)，所述固定棒(3)的一侧设置有圆水准器(4)。2.根据权利要求1所述的一种基于光纤光栅的水平双向地震传感器，其特征在于：两组所述导轨(7)均与外壳(2)顶面平行，两组所述导轨(7)上均固定连接有支杆，所述支杆与所述阻尼器(10)固定连接，所述支杆远离所述阻尼器(10)的一端开设有空档，所述弹簧(8)的两端部固定连接有空档的两端，所述光栅传感器(9)设置在所述支杆内部，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：石东升，刘元康，刘曙光，吕春光，
申请(专利权)人：内蒙古工业大学，
类型：新型
国别省市：