耐高温大量程光纤位移传感器制造技术

本实用新型专利技术公开了耐高温大量程光纤位移传感器，包括安装外壳和光纤法兰，所述光纤法兰贯穿固定安装于安装外壳顶端表面，所述安装外壳内部设置有滑块，所述滑块顶端表面固定安装有楔形棱镜，所述光纤法兰内部设置有光纤反射镜；本实用新型专利技术结构精妙，实现方式简单，易于维护，且无需供电，不发射电磁信号，同时对电磁干扰不敏感，通过调整楔形棱镜角度，可实现大量程高精度位移测量；采用光纤传输信号，损耗低，能够实现长距离传输，所有结构件可耐受高温，因此能够适应高温环境下的位移测试。因此能够适应高温环境下的位移测试。因此能够适应高温环境下的位移测试。

【技术实现步骤摘要】
耐高温大量程光纤位移传感器


[0001]本技术涉及光纤传感
，具体为耐高温大量程光纤位移传感器。

技术介绍

[0002]位移传感器做为工业测量中常见的一种传感器，可以在各行各业中得到应用，比如机床位移、桥梁位移、基桩位移、铁轨位移等，这些测试多以传统的电子传感器为主(包括应变式、电感式、涡流式、差动变压器式等)。
[0003]但是，目前市场上的电子式传感器容易受到干扰，不能耐受高温环境，而且存在器件性能退化风险。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供耐高温大量程光纤位移传感器，利用光的法布里珀罗干涉效应，以解决现在高温环境下位移测试难的问题。
[0005]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：耐高温大量程光纤位移传感器，包括安装外壳和光纤法兰，所述光纤法兰贯穿固定安装于安装外壳顶端表面，所述安装外壳内部设置有滑块，所述滑块顶端表面固定安装有楔形棱镜，所述光纤法兰内部设置有光纤反射镜。
[0006]优选的，所述滑块一端表面固定连接有位移顶杆，所述位移顶杆一端延伸至安装外壳外部。
[0007]优选的，所述安装外壳内部底端固定安装有与滑块相匹配的导轨槽，所述滑块滑动安装于导轨槽外部。
[0008]优选的，所述滑块内部开设有伸缩腔室，所述伸缩腔室内部滑动安装有限位块，所述限位块一端固定安装有伸缩杆，所述伸缩杆一端延伸至伸缩腔室外部且固定连接于安装外壳内壁表面，所述伸缩杆外部套设有复位弹簧。
[0009]优选的，所述光纤反射镜在光纤端面镀膜形成。r/>[0010]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0011]1、本技术无需供电，不发射电磁信号，同时对电磁干扰不敏感。
[0012]2、本技术通过调整楔形棱镜角度，可实现大量程高精度位移测量。
[0013]3、本技术采用光纤传输信号，损耗低，能够实现长距离传输。
[0014]4、本技术结构精妙，实现方式简单，易于维护。
[0015]5、本技术的所有结构件可耐受高温，因此能够适应高温环境下的位移测试。
附图说明
[0016]图1为本技术的整体结构示意图；
[0017]图2为本技术的内部结构示意图；
[0018]图3为本技术的测试原理图。
[0019]图中：10
‑
安装外壳；11
‑
位移顶杆；12
‑
光纤法兰；13
‑
光纤反射镜；14
‑
滑块；15
‑
导轨槽；16
‑
伸缩腔室；17
‑
限位块；18
‑
复位弹簧；19
‑
伸缩杆；20
‑
楔形棱镜。
具体实施方式
[0020]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。
[0021]请参阅图1
‑
3，本技术提供一种技术方案：耐高温大量程光纤位移传感器，包括安装外壳10和光纤法兰12，光纤法兰12贯穿固定安装于安装外壳10顶端表面，安装外壳10内部设置有滑块14，滑块14与导轨槽15之间滑动连接，滑块14则能在导轨槽15内直线往复移动，滑块14顶端表面固定安装有楔形棱镜20，楔形棱镜20表面镀高反射率金属膜，光纤法兰12内部固定安装有光纤反射镜13，光纤反射镜13在光纤端面镀膜形成。
[0022]本实施例中，具体的，光纤反射镜13与楔形棱镜20之间存在微小间隙，当外部光纤入射时候，光纤反射镜13和楔形棱镜20之间，形成法布里
‑
珀罗干涉。
[0023]进一步地，其他外部传输光纤或者解调设备属于常见配件或仪器，在此不单独列出，解调设备发出光源，通过传输光纤到光纤反射镜13，并接收反射回的干涉信号到解调仪，读取自由光谱范围(FSR)。
[0024]其中，滑块14一端表面固定连接有位移顶杆11，位移顶杆11一端延伸至安装外壳10外部。
[0025]进一步地，通过位移顶杆11能够带动滑块14进行移动，位移顶杆11移动，则滑块14移动相同距离。
[0026]其中，安装外壳10内部底端固定安装有与滑块14相匹配的导轨槽15，滑块14滑动安装于导轨槽15外部。
[0027]其中，滑块14内部开设有伸缩腔室16，伸缩腔室16内部滑动安装有限位块17，限位块17一端固定安装有伸缩杆19，伸缩杆19一端延伸至伸缩腔室16外部且固定连接于安装外壳10内壁表面，伸缩杆19外部套设有复位弹簧18，复位弹簧18一端与滑块14之间固定连接，复位弹簧18另一端与安装外壳10内壁之间固定连接。
[0028]进一步地，当通过位移顶杆11推动滑块14进行移动时，伸缩杆19会带动限位块17向伸缩腔室16内移动，同时也能将复位弹簧18进行压缩，当位移顶杆11回到初始位置时，滑块14在复位弹簧18的弹力下也可进行复位。
[0029]测试原理：计算公式：楔形棱镜角度为a，光纤端面与棱镜间距为l，当楔形棱镜移动d时(即外部位移量为d)，l的变化量为Δl
[0030]则Δl＝d*sina
[0031]当光纤端面和楔形棱镜的距离改变时，其反射信号的自由光谱范围(FSR)发生变化，
[0032]FSR＝c/2nl
[0033]c为真空中的光束，n为光学腔内介质的折射率,l为光学腔的腔长。
[0034]而FSR可通过外部光学设备直接测量得到(此处设备指光谱仪、解调仪等通用测量
仪器)。
[0035]因此求解得到位移计算公式如下：
[0036]d＝(1/FSR
‑
1/FSR0)*c/2nsina
[0037]其中FSR0为初始状态下的自由光谱范围数值，在生产时候为固定参数。
[0038]需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0039]尽管已经示出和描述了本技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本技术的范围由所附权利要求及其等同物限定。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.耐高温大量程光纤位移传感器，包括安装外壳(10)和光纤法兰(12)，所述光纤法兰(12)贯穿固定安装于安装外壳(10)顶端表面，其特征在于：所述安装外壳(10)内部设置有滑块(14)，所述滑块(14)顶端表面固定安装有楔形棱镜(20)，所述光纤法兰(12)内部设置有光纤反射镜(13)。2.根据权利要求1所述的耐高温大量程光纤位移传感器，其特征在于：所述滑块(14)一端表面固定连接有位移顶杆(11)，所述位移顶杆(11)一端延伸至安装外壳(10)外部。3.根据权利要求1所述的耐高温大量程光纤位移传感器，其特征在于：所述安装外壳(10)内部底端...

【专利技术属性】
技术研发人员：周雅斌，
申请(专利权)人：广东中视物联技术有限公司，
类型：新型
国别省市：