一種基於光纖Bragg光柵的風速傳感器的製造方法
2023-09-18 02:37:10 1
一種基於光纖Bragg光柵的風速傳感器的製造方法
【專利摘要】一種基於光纖Bragg光柵的風速傳感器，本發明包括導杆（8）和連接在導杆（8）端頭的風葉（1），導杆（8）採用兩個軸承（7）支撐於支架（9）上，在導杆（8）上兩軸承（7）之間鑲有凸輪（2）；在其中一個軸承上用螺釘（5）固定有等強度懸臂梁（3），等強度懸臂梁（3）上粘貼有Bragg光柵（4），Bragg光柵（4）通過光纖（6）與光纖解調儀相連。本發明具有抗幹擾能力強、能夠利用風速影響風葉轉速，通過監測光纖Bragg光柵的中心波長移位的頻率來實現對風速大小的測量的優點。
【專利說明】—種基於光纖Bragg光柵的風速傳感器
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種基於光纖Bragg光柵的風速傳感器,屬光電子測量【技術領域】。
【背景技術】
[0002]風是影響人民生產生活的一項重要因素，對風速的監測在氣象預報、煤炭工業、電力系統、航海等領域具有重要作用。目前，風速傳感器多採用電子式風速傳感器，該類傳感器通過電子元件來檢測風速的大小，該種方式容易受到電磁幹擾的影響，且在某些偏遠地區，該類傳感器的供能受到影響，不能實現對風速的實時在線監測，並且在某些特殊的領域，如在煤礦和石油工業中，電子式的風速傳感器是不適合進行應用的。因此，找到一種抗電磁幹擾、供能穩定且本質安全的風速傳感器具有重要意義。
[0003]與本發明最為接近的是「光纖光柵式風電場風速遠程檢測儀」(參見專利:倪家升，王昌，等。「光纖光柵式風電場風速遠程檢測儀」，發明專利申請號:CN 101833014)。該專利利用風杯的轉動來帶動光纖Bragg光柵中心波長移位來反映風速的大小，可以克服電磁幹擾的影響，但是該專利無法對特定方向的風速進行測量。
【發明內容】
[0004]本發明目的正是為了克服上述現有技術存在的不足之處而提供一種能夠對特定方向的風速進行測量的基於光纖Bragg光柵的風速傳感器。
[0005]本發明的目的是這樣實現的。
[0006]—種基於光纖Bragg光柵的風速傳感器,本發明特徵是:包括導杆和連接在導杆端頭的風葉，導杆採用兩個軸承支撐於支架上，在導杆上兩軸承之間鑲有凸輪；在其中一個軸承上用螺釘固定有等強度懸臂梁，等強度懸臂梁上粘貼有Bragg光柵，Bragg光柵通過光纖與光纖解調儀相連。
[0007]風葉在風的作用下發生轉動，帶動導杆上凸輪以相同的角速度發生轉動，凸輪每旋轉一周都會使等強度懸臂梁的自由端發生一次位移，即:使粘貼在等強度懸臂梁上的光纖Bragg光柵發生一次中心波長移位。
[0008]風速的大小與風葉的轉動具有一定的相關關係，即:風速的大小與光纖Bragg光柵的中心波長的移位頻率具有一定的相關關係，通過監測光纖Bragg光柵的中心波長的移位頻率即可反映風速的大小。
[0009]本發明的有益效果:1、實現了對風速的準確測量:本發明通過測量光纖Bragg光柵中心波長的漂移頻率來檢測風速，監測精度較高。2、抗幹擾能力強:由於光纖Bragg光柵是電絕緣材料，因此具有抗電磁幹擾能力(EMI)，且本發明結構中無電子類設備，本發明適用於強電磁幹擾環境下的風速測量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1為本發明的結構示意圖。[0011]圖中各標號依次表示:風葉(1)，凸輪(2)，等強度懸臂梁(3)，光纖Bragg光柵
(4),螺釘(5),光纖(6),軸承(7),導杆(8)。
【具體實施方式】
[0012]—種基於光纖Bragg光柵的風速傳感器,本發明特徵是:包括導杆8和連接在導杆8端頭的風葉1，導杆8採用兩個軸承7支撐於支架9上，在導杆8上兩軸承7之間鑲有凸輪2 ;在其中一個軸承上用螺釘5固定有等強度懸臂梁3，等強度懸臂梁3上粘貼有Bragg光柵4，Bragg光柵4通過光纖6與光纖解調儀相連。
[0013]參見圖1，風葉I在風的作用下發生轉動，帶動導杆8上凸輪2以相同的角速度發生轉動，凸輪2每旋轉一周都會使等強度懸臂梁3的自由端發生一次位移，即:使粘貼在等強度懸臂梁3上的光纖Bragg光柵發生一次中心波長移位。通過監測光纖Bragg光柵中心波長移位的頻率，結合風速與風葉轉速的相關關係即可反映風速的大小。即通過監測光纖Bragg光柵4的中心波長漂移的頻率即可反映風速的大小。
【權利要求】
1.一種基於光纖Bragg光柵的風速傳感器,其特徵是:包括導杆(8)和連接在導杆(8)端頭的風葉(1)，導杆(8)採用兩個軸承(7)支撐於支架(9)上，在導杆(8)上兩軸承(7)之間鑲有凸輪(2);在其中一個軸承上用螺釘(5)固定有等強度懸臂梁(3)，等強度懸臂梁(3)上粘貼有Bragg光柵(4), Bragg光柵(4)通過光纖(6)與光纖解調儀相連。
【文檔編號】G01P5/26GK103472253SQ201310357975
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年8月16日 優先權日:2013年8月16日
【發明者】楊洪磊, 梁仕斌, 曹敏, 李川, 苗雪鵬, 薛俊華 申請人:雲南電力試驗研究院（集團）有限公司電力研究院, 雲南電網公司技術分公司