用于海洋工程的具有測溫功能的光纖光柵位移傳感器制造技術(shù)

本實用新型專利技術(shù)公開了一種用于海洋工程的具有測溫功能的光纖光柵位移傳感器，包括外殼，在外殼內(nèi)設(shè)有與其縱向中心線平行的兩根導(dǎo)軌，在兩根導(dǎo)軌上安裝有斜坡滑塊，在斜坡滑塊的斜坡面上方設(shè)有與其吻合的接觸片，接觸片固定在與導(dǎo)軌平行的等強度梁的前端，等強度梁的后端固定在外殼內(nèi)；在等強度梁的下表面上安裝有一支光纖光柵應(yīng)變傳感器，在外殼內(nèi)設(shè)置有一光纖光柵溫度傳感器，光纖光柵應(yīng)變傳感器和光纖光柵溫度傳感器采用一根光纖連接，在光纖的兩端各設(shè)有一光纖接頭；在斜坡滑塊的前端固接有一連接桿。本實用新型專利技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)溫度和位移的同步測量，測量信號穩(wěn)定性可靠，能夠?qū)崿F(xiàn)測量信號的長距離傳輸，能夠適用海洋環(huán)境，經(jīng)久耐用。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及一種位移測量裝置，特別涉及一種用于海洋工程的具有測溫功能的光纖光柵位移傳感器。
技術(shù)介紹
海洋工程服役于惡劣海洋環(huán)境中，鋼材在海水環(huán)境中極易發(fā)生銹蝕破壞，普通電類、振弦式位移傳感器在海水環(huán)境中存活率較低、耐久性差，多發(fā)生因海水侵入造成短路破壞以及零部件銹蝕的耐久性破壞，并且電類位移傳感器易受電磁干擾，測量信號穩(wěn)定性差。同時，傳統(tǒng)位移傳感器中的彈簧式伸縮裝置易受彈簧老化問題的影響，造成復(fù)位困難，影響測試結(jié)果，而且彈簧式伸縮裝置易發(fā)生因人為過度拉伸造成的傳感器損壞。再者，目前的位移傳感器一般不具備位移與環(huán)境溫度同步測量的能力，而且，電類位移傳感器在長距離傳送信號過程中會存在信號嚴重損耗的情況，難以實現(xiàn)信號的長距離傳輸。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種可實現(xiàn)信號長距離傳輸?shù)挠糜诤Ｑ蠊こ痰木哂袦y溫功能的光纖光柵位移傳感器。本技術(shù)為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:一種用于海洋工程的具有測溫功能的光纖光柵位移傳感器，包括外殼，在所述外殼內(nèi)設(shè)有一個前部支撐塊和一個后部支撐塊，在所述前部支撐塊和所述后部支撐塊之間設(shè)有與它們固接的兩根導(dǎo)軌，所述導(dǎo)軌與所述外殼的縱向中心線平行；在兩根所述導(dǎo)軌上安裝有斜坡滑塊，在所述斜坡滑塊的斜坡面上方設(shè)有與其吻合的接觸片，所述接觸片固定在等強度梁的前端，所述等強度梁與所述導(dǎo)軌平行，所述等強度梁的后端固定在所述后部支撐塊上；在所述等強度梁的下表面上安裝有一支光纖光柵應(yīng)變傳感器，在所述外殼內(nèi)設(shè)置有一光纖光柵溫度傳感器，所述光纖光柵應(yīng)變傳感器和所述光纖光柵溫度傳感器采用一根光纖連接，在所述光纖的兩端各設(shè)有一光纖接頭，所述光纖接頭的外接端延伸在所述外殼的后端之外；在所述斜坡滑塊的前端固接有一連接桿，所述連接桿與所述導(dǎo)軌平行，所述連接桿的前端穿越所述前部支撐塊并延伸至所述外殼的前端之外。在所述連接桿的前端安裝有萬向節(jié)。所述光纖光柵溫度傳感器連接在所述等強度梁的上表面上。所述光纖接頭為FC光纖接頭。本技術(shù)具有的優(yōu)點和積極效果是:采用光纖布拉格光柵傳感的原理，利用斜坡滑塊移動引起等強度梁的彎曲應(yīng)變，通過等強度梁的彎曲應(yīng)變來測量滑塊的位移量，可實現(xiàn)信號的長距離傳輸；采用光纖光柵溫度傳感器進行環(huán)境溫度測量，以方便對光纖光柵應(yīng)變傳感器進行溫度補償，加強了傳感器部件的利用率，提高了傳動機構(gòu)的可靠性，簡化了整體結(jié)構(gòu)，又實現(xiàn)了溫度和位移的同步測量；可通過采用在海水環(huán)境中不會發(fā)生銹蝕的零部件，能夠避免因海水侵入造成短路破壞以及零部件銹蝕的耐久性破壞，并且采用光纖光柵傳感原理，不存在電磁干擾的問題，測量信號穩(wěn)定性可靠；采用斜面驅(qū)動結(jié)構(gòu)，工作性能穩(wěn)定可靠，使用壽命長，復(fù)位容易。綜上所述，本技術(shù)為海洋工程結(jié)構(gòu)的位移測量提供了高效可靠的工具，將其應(yīng)用于沿海港口碼頭等海洋工程結(jié)構(gòu)的位移和環(huán)境溫度的同步測量，將大大提高測量效率和精度，減少測試成本。【附圖說明】圖1是本技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的俯視圖；圖3是圖1的側(cè)視圖。圖中:1、FC光纖接頭，2、外殼，3、光纖光柵溫度傳感器，4、光纖光柵應(yīng)變傳感器，5、等強度梁，6、接觸片，7、連接桿，8、萬向節(jié)，9、斜坡滑塊，10、導(dǎo)軌，11-1、前部支撐塊，11-2、后部支撐塊。【具體實施方式】為能進一步了解本技術(shù)的
技術(shù)實現(xiàn)思路
、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下:請參見圖1?圖3，一種用于海洋工程的具有測溫功能的光纖光柵位移傳感器，包括外殼2，在所述外殼2內(nèi)設(shè)有一個前部支撐塊11-2和一個后部支撐塊11-1，在所述前部支撐塊11-2和所述后部支撐塊11-1之間設(shè)有與它們固接的兩根導(dǎo)軌10，所述導(dǎo)軌10與所述外殼2的縱向中心線平行；在兩根所述導(dǎo)軌10上安裝有斜坡滑塊9，在所述斜坡滑塊9的斜坡面上方設(shè)有與其吻合的接觸片6，所述接觸片6固定在等強度梁5的前端，所述接觸片6與所述斜坡滑塊9的斜坡面始終保持穩(wěn)定可靠的面接觸。所述等強度梁5與所述導(dǎo)軌10平行，所述等強度梁5的后端固定在所述后部支撐塊ll-ι上，形成懸臂結(jié)構(gòu)。在所述等強度梁5的下表面上安裝有一支光纖光柵應(yīng)變傳感器4，在所述外殼2內(nèi)設(shè)置有一光纖光柵溫度傳感器3，所述光纖光柵應(yīng)變傳感器4和所述光纖光柵溫度傳感器3采用一根光纖連接，在所述光纖的兩端各設(shè)有一光纖接頭1，所述光纖接頭1的外接端延伸在所述外殼2的后端之外。在所述斜坡滑塊9的前端固接有一連接桿7，所述連接桿7與所述導(dǎo)軌10平行，所述連接桿7的前端穿越所述前部支撐塊11-2并延伸至所述外殼2的前端之外。前部支撐塊11-2對連接桿7起到支撐作用。使用時，被測物的位移通過所述連接桿7帶動所述斜坡滑塊9沿所述導(dǎo)軌10前后平移，所述斜坡滑塊9通過其斜坡面帶動所述接觸片6上下移動，所述接觸片6驅(qū)動所述等強度梁5產(chǎn)生彎曲變形，所述光纖光柵應(yīng)變傳感器4感知等強度梁的彎曲應(yīng)變并將彎曲應(yīng)變信號通過所述光纖接頭1輸出；所述光纖光柵溫度傳感器3獲取環(huán)境溫度信號并通過所述光纖接頭1輸出。后續(xù)，光纖光柵解調(diào)器接收到彎曲應(yīng)變信號和環(huán)境溫度信號后，根據(jù)彎曲應(yīng)變信號計算出被測物的位移，并根據(jù)對應(yīng)的環(huán)境溫度對計算位移作出溫度補償，獲得被測物的真實位移。所述外殼2、所述等強度梁5、所述接觸片6、所述連接桿7、所述斜坡滑塊9、所述導(dǎo)軌10、所述前部支撐塊11-2和所述后部支撐塊ll-ι均是由不銹鋼材質(zhì)制成的。以適用于海洋環(huán)境。在本實施例中，為了方便上述位移傳感器不同角度的安裝，在所述連接桿7的前端安裝有萬向節(jié)8，所述萬向節(jié)8是由不銹鋼材質(zhì)制成的，使用時，被測物通過所述萬向節(jié)作用在所述連接桿7上。為了穩(wěn)定所述光纖光柵溫度傳感器3，在保證所述光纖光柵溫度傳感器3處于非約束狀態(tài)以滿足其使用要求的前提下，將所述光纖光柵溫度傳感器3連接在所述等強度梁5的上表面上。所述光纖接頭1采用FC光纖接頭。【主權(quán)項】1.一種用于海洋工程的具有測溫功能的光纖光柵位移傳感器，包括外殼，其特征在于，在所述外殼內(nèi)設(shè)有一個前部支撐塊和一個后部支撐塊，在所述前部支撐塊和所述后部支撐塊之間設(shè)有與它們固接的兩根導(dǎo)軌，所述導(dǎo)軌與所述外殼的縱向中心線平行；在兩根所述導(dǎo)軌上安裝有斜坡滑塊，在所述斜坡滑塊的斜坡面上方設(shè)有與其吻合的接觸片，所述接觸片固定在等強度梁的前端，所述等強度梁與所述導(dǎo)軌平行，所述等強度梁的后端固定在所述后部支撐塊上；在所述等強度梁的下表面上安裝有一支光纖光柵應(yīng)變傳感器，在所述外殼內(nèi)設(shè)置有一光纖光柵溫度傳感器，所述光纖光柵應(yīng)變傳感器和所述光纖光柵溫度傳感器采用一根光纖連接，在所述光纖的兩端各設(shè)有一光纖接頭，所述光纖接頭的外接端延伸在所述外殼的后端之外；在所述斜坡滑塊的前端固接有一連接桿，所述連接桿與所述導(dǎo)軌平行，所述連接桿的前端穿越所述前部支撐塊并延伸至所述外殼的前端之外。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于海洋工程的具有測溫功能的光纖光柵位移傳感器，其特征在于，在所述連接桿的前端安裝有萬向節(jié)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于海洋工程的具有測溫功能的光纖光柵位移傳感器，其特征在于，所述光纖光柵溫度傳感器連接在所述等強度梁的上表面上。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于海洋工程的具有測溫功能的光纖光柵位移傳感器，其特征在于，所述光纖接頭為FC光本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種用于海洋工程的具有測溫功能的光纖光柵位移傳感器，包括外殼，其特征在于，在所述外殼內(nèi)設(shè)有一個前部支撐塊和一個后部支撐塊，在所述前部支撐塊和所述后部支撐塊之間設(shè)有與它們固接的兩根導(dǎo)軌，所述導(dǎo)軌與所述外殼的縱向中心線平行；在兩根所述導(dǎo)軌上安裝有斜坡滑塊，在所述斜坡滑塊的斜坡面上方設(shè)有與其吻合的接觸片，所述接觸片固定在等強度梁的前端，所述等強度梁與所述導(dǎo)軌平行，所述等強度梁的后端固定在所述后部支撐塊上；在所述等強度梁的下表面上安裝有一支光纖光柵應(yīng)變傳感器，在所述外殼內(nèi)設(shè)置有一光纖光柵溫度傳感器，所述光纖光柵應(yīng)變傳感器和所述光纖光柵溫度傳感器采用一根光纖連接，在所述光纖的兩端各設(shè)有一光纖接頭，所述光纖接頭的外接端延伸在所述外殼的后端之外；在所述斜坡滑塊的前端固接有一連接桿，所述連接桿與所述導(dǎo)軌平行，所述連接桿的前端穿越所述前部支撐塊并延伸至所述外殼的前端之外。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉紅彪，劉現(xiàn)鵬，張強，張寶華，李穎，李鐵良，
申請(專利權(quán))人：交通運輸部天津水運工程科學研究所，
類型：新型
國別省市：天津;12