光纖光柵井蓋開合檢測器的製作方法
2023-04-29 13:15:51
專利名稱：光纖光柵井蓋開合檢測器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種井蓋開合檢測器，具體為一種光纖光柵井蓋開合檢測器。採用光纖傳感技術和非接觸式的機械設計，用於惡劣環境中長期可靠的井蓋開合監測。
背景技術：
光纖傳感技術是20世紀70年代伴隨光纖通信技術的發展而迅速發展起來的，以光波為載體，光纖為媒質，感知和傳輸外界被測量信號的新型傳感技術。基於光纖的光學檢測系統相比較於傳統的光學傳感系統有很多優勢。最主要的一點是可以設計一個穩定無源的探頭在惡劣環境中工作，遠離監測站，這在嚴酷環境的應用中是非常具有優勢的因素。光纖布喇格光柵傳感器是光纖傳感技術中最實用的傳感器之一。以準分子紫外雷射在光纖纖芯中寫入具有一定中心波長的光纖布喇格光柵，它實際上是具有選擇性波長反射的無源器 件，其反射光波長(即布喇格波長)會受到外界應變等參數變化的影響而產生波長移動。這種傳感器與傳統的機電傳感器相比具有很多優勢，如本質防爆、抗電磁幹擾、抗輻射、抗腐蝕、耐高溫、體積小、重量輕、靈活方便等，因此其應用範圍非常廣泛，並且特別適於易燃易爆和電磁幹擾等惡劣環境中的應用。
發明內容要解決的技術問題發明一種井蓋開合檢測器，能實現遠程分布式的實時在線監測，並且能長期可靠的用於惡劣環境中。本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是光纖光柵井蓋開合檢測器包括頂頭、滑杆、滑杆座、彈簧、滑塊、滑套、底板、彈片、磁鐵一、磁鐵二、參考光柵、傳感光柵、外殼和光纖；所述的滑杆座安裝在外殼上部，滑杆座下部在外殼內與底板相連，滑杆座內有圓柱形空腔，彈簧裝於滑杆座的空腔內，滑杆中上部固定有壓簧板，所述的滑杆穿過滑杆座內彈簧，其壓簧板壓在彈簧上部，滑杆頂部有頂頭，滑杆底部有滑塊，滑塊在滑套的方形內腔內滑動，滑套安裝在底板的一側，底板的另一側裝有所述的彈片，底板安裝在外殼裡面，磁鐵一安裝滑塊內，磁鐵二安裝在彈片自由端，磁鐵一和磁鐵二的極性相反安裝，彈片中部安裝有傳感光柵，底板上安裝有參考光柵，傳感光柵和參考光柵是光纖布拉格光柵，由光纖串聯接入遠端的光電解調器。本實用新型安裝固定在井口下沿的內壁上，頂頭頂著井蓋，當井蓋合上時，壓住頂頭向下，彈簧壓縮，滑杆推動滑塊至滑套底部，彈片不受磁鐵互斥作用處於豎直位置，傳感光柵和參考光柵的反射光譜重合，井蓋開啟時，彈簧伸展使滑杆拉動滑塊至滑套頂部，磁鐵一和磁鐵二產生互斥作用使彈片彎曲，傳感光柵和參考光柵的反射光譜分離。本實用新型中磁鐵一和磁鐵二的材料是釹鐵硼，它們的安裝極性相反，靠近時有互斥作用。本實用新型的有益效果是這種光纖光柵井蓋開合檢測器，採用磁鐵互斥的結構改變彈片的位置，避免了機械接觸長期可靠性差的問題；採用傳感光柵和參考光柵光譜重合和分離的設計，結構簡單，光學檢測成本低。
圖I是光纖光柵井蓋開合檢測器結構圖。圖中I.頂頭、2.滑杆、3.滑杆座、4.彈簧、5.滑塊、6.滑套、7.底板、8.彈片、
9.磁鐵一、10.磁鐵二、11.參考光柵、12.傳感光柵、13.外殼、14.光纖。圖2是光纖光柵井蓋開合檢測器安裝示意圖。
具體實施方式
光纖光柵井蓋開合檢測器，如圖I所示，包括頂頭I、滑杆2、滑杆座3、彈簧4、滑塊
5、滑套6、底板7、彈片8、磁鐵一 9、磁鐵二 10、參考光柵11、傳感光柵12、外殼13和光纖14。滑杆座3安裝在外殼13上部，滑杆座3下部在外殼13內與底板7相連，滑杆座3內有圓柱形空腔，彈簧4裝於滑杆座3的空腔內，滑杆2中上部固定有壓簧板，所述的滑杆穿過滑杆座內彈簧4，其壓簧板壓在彈簧4上部，滑杆2在滑杆座3內滑動時帶動彈簧4伸縮，滑杆2頂部有頂頭1，滑杆2底部有滑塊5，滑塊5在滑套6的方形內腔內滑動，滑套6安裝在底板7的一側，底板7的另一側裝有彈片8，底板7安裝在外殼13裡面，滑塊5內安裝有磁鐵一9，彈片8 —端安裝有磁鐵二 10，彈片8中部安裝有傳感光柵12，底板7上安裝有參考光柵11。如圖2所示，光纖光柵井蓋開合檢測器的外殼13固定在井口下沿的內壁上。井蓋合上時，壓住頂頭I向下，彈簧4壓縮，滑杆2推動滑塊5至滑套6底部，彈片8不受磁鐵互斥作用處於豎直位置，傳感光柵12和參考光柵11的反射光譜重合，井蓋開啟時，彈簧4伸展使滑杆2拉動滑塊5至滑套頂部6，磁鐵一 9和磁鐵二 10產生互斥作用使彈片8彎曲，傳感光柵12和參考光柵11的反射光譜分離。其中磁鐵一 9和磁鐵二 10的材料是釹鐵硼,它們的安裝極性相反，靠近時有互斥作用；傳感光柵12和參考光柵11是光纖布拉格光柵，它們串聯後通過光纖14接入遠端的光電解調系統。
權利要求1.一種光纖光柵井蓋開合檢測器，其特徵在於它包括頂頭(I)、滑杆(2)、滑杆座(3)、彈簧(4)、滑塊(5)、滑套(6)、底板(7)、彈片(8)、磁鐵一(9)、磁鐵二(10)、參考光柵(11)、傳感光柵(12)、外殼(13)和光纖(14);所述的滑杆座安裝在外殼上部,滑杆座下部在外殼內與底板相連，滑杆座內有圓柱形空腔，彈簧裝於滑杆座的空腔內，滑杆中上部固定有壓簧板，所述的滑杆穿過滑杆座內彈簧，其壓簧板壓在彈簧上部，滑杆頂部有頂頭，滑杆底部有滑塊，滑塊在滑套的方形內腔內滑動，滑套安裝在底板的一側，底板的另一側裝有所述的彈片，底板安裝在外殼裡面，磁鐵一安裝滑塊內，磁鐵二安裝在彈片自由端，磁鐵一和磁鐵二的極性相反安裝，彈片中部安裝有傳感光柵，底板上安裝有參考光柵，傳感光柵和參考光柵是光纖布拉格光柵，由光纖串聯輸出接入遠端的光電解調器。
2.根據權利要求I中所述的光纖光柵井蓋開合檢測器，其特徵是磁鐵一和磁鐵二的材料是釹鐵硼。
專利摘要本實用新型涉及一種光纖光柵井蓋開合檢測器，包括頂頭、滑杆、滑杆座、彈簧、滑塊、滑套、底板、彈片、磁鐵一、磁鐵二、參考光柵、傳感光柵、外殼和光纖。滑塊內安裝有磁鐵一，彈片一端安裝有磁鐵二，彈片中部安裝有傳感光柵，底板上安裝有參考光柵，井蓋合上時，壓住頂頭向下，彈簧壓縮，滑杆推動滑塊至滑套底部，彈片不受磁鐵互斥作用處於豎直位置，傳感光柵和參考光柵的反射光譜重合，井蓋開啟時，彈簧伸展使滑杆拉動滑塊至滑套頂部，磁鐵一和磁鐵二產生互斥作用使彈片彎曲，傳感光柵和參考光柵的反射光譜分離。該裝置避免了機械接觸長期可靠性差的問題，採用傳感光柵和參考光柵光譜重合和分離的設計，結構簡單，成本低。
文檔編號G01V8/10GK202614953SQ20122011656
公開日2012年12月19日 申請日期2012年3月26日 優先權日2012年3月26日
發明者程健, 範典, 林斌 申請人:武漢理工大學