专利名称:布拉格光纤光栅称重传感器的制作方法
技术领域:
本实用新型涉及一种传感器,尤其是一种布拉格光纤光栅称重传感器。
背景技术:
称重传感器是考虑了使用地的重力加速度与空气浮力影响之后,通过把被测量 (质量)转换成另一种被测量(输出)来测量质量的力传感器。目前已有的称重传感器主 要是电阻应变式的,还有压电式、电容式、电感式等。特别是电阻应变式称重传感器具有精 度高、制作工艺成熟、成本低等优点,已经在衡器计量领域获得了广泛应用;由于称重传感 器大部分在室外工作,易受环境的影响,例如电磁干扰、潮湿、高温,不能远距离传输,不适 应危险场所等。因此,在恶劣环境下,现有称重传感器也有它的局限性。光纤技术是近些年发展起来的新型传感技术,已经在电子通信领域获得了广泛应 用。现在也已经有了测量温度和应变的光纤光栅应变计和传感器,采用波长测量技术,具有 一定的测量精度和高可靠性。但是,由于传感器结构、精度等的制约,目前的光纤光栅传感 器还不能满足称重计量领域的需要。目前,还未有好的解决方案。
实用新型内容本实用新型的技术任务是针对上述现有技术中的不足提供一种布拉格光纤光栅 称重传感器,该布拉格光纤光栅称重传感器具有精度高,成本低,结构简单,适宜安装,可在 恶劣环境下长期可靠工作的特点。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是它包括弹性体,所述的弹性体 为桥式双剪切梁结构,所述的弹性体的两侧对称设置有盲孔,盲孔内固定有布拉格光纤光 栅,所述的盲孔通过密封件密封,布拉格光纤光栅的引出线从弹性体的端部引出,并与外部 信号解调系统连接。所述的密封件为涂覆胶或膜片。所述的布拉格光纤光栅在盲孔内倾斜45度设置。所述的布拉格光纤光栅在盲孔内水平设置。所述的布拉格光纤光栅为4个,均勻分布在弹性体两侧的盲孔内。本实用新型的布拉格光纤光栅称重传感器和现有技术相比,具有以下突出的有益 效果精度高,成本低,结构简单,适宜安装,可在恶劣环境下长期可靠工作,不受环境的影 响,在电磁干扰、潮湿、高温、远距离传输和危险场所仍可工作等特点。
附图1是布拉格光纤光栅称重传感器的结构示意图;附图2是布拉格光纤光栅称重传感器工作原理图;附图3是布拉格光纤光栅45度设置的布拉格光纤光栅称重传感器的主视图;附图4是图3所示的后视图;[0015]附图5是图3所示的俯视图;附图6是布拉格光纤光栅水平设置的布拉格光纤光栅称重传感器的主视图;附图7是图6所示的后视图;附图8是图6所示的俯视图;附图标记说明1、布拉格光纤光栅,2、涂覆胶,3、弹性体,4、盲孔,5、膜片,6、引出 线,7、外部信号解调系统,8、穿孔。
具体实施方式
参照说明书附图1至附图8所示对本实用新型的布拉格光纤光栅称重传感器作以 下详细地说明。本实用新型的布拉格光纤光栅称重传感器,其结构包括弹性体3,所述的弹性体3 为桥式双剪切梁结构,所述的弹性体3的两侧对称设置有盲孔4,盲孔4内固定有布拉格光 纤光栅1,所述的盲孔4通过密封件密封,所述的弹性体3内设置有穿孔8,布拉格光纤光栅 1的引出线6从弹性体3的端部穿孔8中引出,并与外部信号解调系统7连接。所述的密封件为涂覆胶2或膜片5。所述的布拉格光纤光栅1在盲孔4内倾斜45度设置。所述的布拉格光纤光栅1在盲孔4内水平设置。所述的布拉格光纤光栅1为4个,均勻分布在弹性体3两侧的盲孔4内。布拉格光纤光栅1固定在盲孔4内,其固定方式可以采用粘贴或焊接的方式。布拉 格光纤光栅引出线6从弹性体3的端部引出与外部信号解调系统7连接,固定布拉格光纤 光栅位置区域应变基本均勻分布,当负荷作用在弹性体3双剪切梁结构时,弹性体3产生变 形,固定在盲孔4内的布拉格光纤光栅1感受到变形,光纤光栅反射波长发生漂移或变化, 通过外界信号解调系统7对其布拉格光纤光栅1反射波长调制来获取传感信息,从而可将 负载重量转换为布拉格光纤光栅1波长参数,测量布拉格光纤光栅反射波长可以实现对负 荷的测量。除说明书所述的技术特征外,均为本专业技术人员的已知技术。
权利要求布拉格光纤光栅称重传感器,包括弹性体,其特征是所述的弹性体为桥式双剪切梁结构,所述的弹性体的两侧对称设置有盲孔,盲孔内固定有布拉格光纤光栅,所述的盲孔通过密封件密封,布拉格光纤光栅的引出线从弹性体的端部引出,并与外部信号解调系统连接。
2.根据权利要求1所述的布拉格光纤光栅称重传感器,其特征是所述的密封件为涂 覆胶或膜片。
3.根据权利要求1所述的布拉格光纤光栅称重传感器,其特征是所述的布拉格光纤 光栅在盲孔内倾斜45度设置。
4.根据权利要求1所述的布拉格光纤光栅称重传感器,其特征是所述的布拉格光纤 光栅在盲孔内水平设置。
5.根据权利要求1所述的布拉格光纤光栅称重传感器,其特征是所述的布拉格光纤 光栅为4个,均勻分布在弹性体两侧的盲孔内。
专利摘要本实用新型公开了布拉格光纤光栅称重传感器,属于传感器,其结构包括弹性体,所述的弹性体为桥式双剪切梁结构,所述的弹性体的两侧对称设置有盲孔,盲孔内固定有布拉格光纤光栅,所述的盲孔通过密封件密封,布拉格光纤光栅的引出线从弹性体的端部引出,并与外部信号解调系统连接。与现有技术相比,本实用新型的布拉格光纤光栅称重传感器具有精度高,成本低,结构简单,适宜安装,可在恶劣环境下长期可靠工作等特点,因而具有很好的推广应用价值。
文档编号G01G3/12GK201622101SQ20092035108
公开日2010年11月3日 申请日期2009年12月24日 优先权日2009年12月24日
发明者姜来军, 杨继红, 祁波, 范韶辰, 马崇乾, 高绍和 申请人:济南金钟电子衡器股份有限公司