基於光纖Bragg光柵的振弦式次聲波傳感器的製造方法
2023-11-02 06:54:52
基於光纖Bragg光柵的振弦式次聲波傳感器的製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種基於光纖Bragg光柵的振弦式次聲波傳感器，屬於光測量器件【技術領域】。該傳感器的結構包括弦馬Ⅰ、振弦、導軌、弦馬Ⅱ和固定支架，振弦懸空固定在固定支架上，固定支架安裝振弦的下方有環形部分和右側底板，環形部分為圓形的彈性膜片，彈性膜片的下表面粘貼有Bragg光柵，右側底板上安裝有與振弦平行的導軌，弦馬Ⅰ固定安裝在彈性膜片的圓心處，導軌上安裝有可沿導軌移動的弦馬Ⅱ，振弦與弦馬Ⅰ和弦馬Ⅱ接觸。通過左側弦馬Ⅰ與光纖Bragg光柵之間有聚酯薄膜做成的彈性膜片，該彈性膜片可以降低次聲波對光纖Bragg光柵的直接作用的影響，有效地提高了傳感器的靈敏度。
【專利說明】基於光纖Bragg光柵的振弦式次聲波傳感器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種基於光纖Bragg光柵的振弦式次聲波傳感器,屬於光測量器件【技術領域】。
【背景技術】
[0002]近年以來，隨著學者們的深入研究以及科學技術的不斷發展，人們對於次聲波有了逐漸深入的認識和理解，並隨著計算機技術、電子技術和網絡技術的日益成熟，次聲波的應用越來越廣泛，目前主要應用在定位救援、次聲武器、自然災害預測預警和次聲醫療等領域。隨著次聲波的廣泛應用，用於檢測次聲波的次聲波傳感器就顯得越來越重要。
[0003]目前使用最為廣泛的次聲波傳感器多為電容、電感式次聲波傳感器，但是現有次聲波傳感器還存在一些諸如靈敏度低、頻率範圍小、體積大、不便於安裝和對環境要求高等缺點，因此需要一種新型的次聲波傳感器能夠改善現存的不足。
【發明內容】
[0004]本實用新型提供了一種基於光纖Bragg光柵的振弦式次聲波傳感器及其使用方法，以用於克服現有次聲波傳感器存在的靈敏度低、頻率範圍小、體積大、不便於安裝和對環境要求高等不足。
[0005]本實用新型的基於光纖Bragg光柵的振弦式次聲波傳感器的結構包括:弦馬I 1、振弦2、導軌3、弦馬II 4和固定支架，振弦2懸空固定在固定支架上，固定支架安裝振弦2的下方有環形部分13和右側底板9，環形部分13為圓形的彈性膜片8，彈性膜片8的下表面粘貼有Bragg光柵7，右側底板9上安裝有與振弦2平行的導軌3，弦馬I I固定安裝在彈性膜片8的圓心處，導軌3上安裝有可沿其移動的弦馬II 4，振弦2與弦馬I I和弦馬II 4接觸。
[0006]所述固定支架的振弦2通過夾弦裝置固定連接，(如圖1所示，固定支架的兩端有鋼板I 6和鋼板II 12，振弦2的兩端是分別通過鋼板I 6的夾弦裝置I 5、鋼板II 12的夾弦裝置II 11固定連接的)，夾弦裝置為錐形栓夾弦裝置，由錐形栓17、防松螺母18、調整螺母19、支架20、有錐形空的圓栓套21組成，兩個用於夾持振弦2的半圓形的錐形栓17軸心置於有錐形空的圓栓套21中，圓栓套21置於支架20圓孔中，防松螺母18和調整螺母19固定於圓栓套21的兩端。
[0007]所述導軌3上有刻度。
[0008]所述導軌3包括渦輪軸14和蝸杆16，渦輪軸14 一端的渦輪與蝸杆16咬合，渦輪軸14的軸體外部有螺紋，螺母15套在渦輪軸14的軸體上，弦馬II 4固定於螺母15上。
[0009]所述蝸杆16的一端伸出導軌3的邊緣，並安裝蝸杆旋鈕10，便於轉動蝸杆16。
[0010]所述弦馬I I與弦馬II 4之間的弦長為振弦2的有效弦長。
[0011]所述光纖Bragg光柵7中心波長的變化與光柵柵距的變化關係為:
【權利要求】
1.一種基於光纖Bragg光柵的振弦式次聲波傳感器,其特徵在於:包括弦馬I (I)、振弦(2)、導軌(3)、弦馬II (4)和固定支架，振弦(2)懸空固定在固定支架上，固定支架安裝振弦(2)的下方有環形部分(13)和右側底板(9)，環形部分(13)為圓形的彈性膜片(8)，彈性膜片(8)的下表面粘貼有Bragg光柵(7)，右側底板(9)上安裝有與振弦(2)平行的導軌(3)，弦馬I(I)固定安裝在彈性膜片(8)的圓心處，導軌(3)上安裝有可沿其移動的弦馬II(4)，振弦(2)與弦馬I(I)和弦馬II (4)接觸。
2.根據權利要求1所述的基於光纖Bragg光柵的振弦式次聲波傳感器,其特徵在於:所述固定支架的振弦(2)通過夾弦裝置固定連接，夾弦裝置為錐形栓夾弦裝置，由錐形栓(17)、防松螺母(18)、調整螺母(19)、支架(20)、有錐形空的圓栓套(21)組成，兩個用於夾持振弦(2)的半圓形的錐形栓(17)軸心置於有錐形空的圓栓套(21)中，圓栓套(21)置於支架(20)圓孔中，防松螺母(18)和調整螺母(19)固定於圓栓套(21)的兩端。
3.根據權利要求1所述的基於光纖Bragg光柵的振弦式次聲波傳感器,其特徵在於:所述導軌(3)上有刻度。
4.根據權利要求1或3所述的基於光纖Bragg光柵的振弦式次聲波傳感器,其特徵在於:所述導軌(3)包括渦輪軸(14)和蝸杆(16)，渦輪軸(14) 一端的渦輪與蝸杆(16)咬合，渦輪軸(14)的軸體外部有螺紋，螺母(15)套在渦輪軸(14)的軸體上，弦馬II (4)固定於螺母(15)上。
5.根據權利要 求1所述的基於光纖Bragg光柵的振弦式次聲波傳感器,其特徵在於:所述蝸杆(16)的一端伸出導軌(3)的邊緣，並安裝蝸杆旋鈕(10)。
6.根據權利要求1所述的基於光纖Bragg光柵的振弦式次聲波傳感器,其特徵在於:所述光纖Bragg光柵粘貼於彈性膜片圓心到1/2半徑處。
7.根據權利要求1所述的基於光纖Bragg光柵的振弦式次聲波傳感器,其特徵在於:
ο ^ O OS '"tE所述彈性膜片(8)的半徑7?與厚度A之間的關係為^ ;其中萬為彈性膜片(8)
n Xr [I — V J的彈性模量，'為作用於彈性膜片(8)的外力、r為彈性膜片(8)的泊松比。
8.根據權利要求1所述的基於光纖Bragg光柵的振弦式次聲波傳感器,其特徵在於:所述振弦(2)為鋼弦。
【文檔編號】G01H9/00GK203811266SQ201420115791
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年3月14日 優先權日:2014年3月14日
【發明者】萬舟, 劉豪華, 李懿洋, 油錫存, 陳主恩 申請人:昆明理工大學