光纖型旋轉參量測試裝置的製作方法

2023-07-04 02:55:16 1

專利名稱：光纖型旋轉參量測試裝置的製作方法
光纖型旋轉參量測試裝置技術領域
本發明屬於光纖傳感技術領域，特別涉及一種光纖型旋轉參量測試裝置。
技術背景
旋轉參量包括旋轉角度、旋轉參數、旋轉轉速等參量，是現實生活及各行各業最常用的參量之一，如閥門的開閉及開閉的角度、旋鈕的轉動角度、汽車方向盤的旋轉方向和角度等眾多場合均需對旋轉參量的測試，現有常用的傳感器有通過滑動電阻器檢測的，也有通過光電器件進行傳感測試的，前者存在著精度差、磨損嚴重、監測角度小，以及不能抗電磁幹擾等缺點；後者典型結構是通過測試轉動光柵的變化達到測試旋轉參量的目的，也存在著精度低、不防塵、機構複雜成本高等缺點，這些都限制了現有傳感器的使用範圍。
光纖傳感器作為新一代的傳感器廣受矚目，其具有體積小、易彎曲、精度高、抗電磁幹擾等諸多優點。中國專利申請號02^1260. 6《雙向扭轉光纖傳感器》的專利公開了一種方案是通過在扭梁上分別纏繞金屬絲和光纖，扭梁扭轉後通過測試光纖產生的微彎損耗的變化達到測試扭轉角度的目的，該傳感器具有結構簡單、抗電磁幹擾等特點，但該傳感器的扭轉角度範圍小，不超過180度，且光纖所受的微彎彎曲曲率與金屬絲外徑接近，嚴重影響光纖的使用壽命，使該光纖傳感器的使用範圍受到了限制。發明內容
本發明的目的在於克服上述現有技術中的不足，提供一種光纖型旋轉參量測試裝置。本發明其結構簡單、設計合理、加工製作方便且使用方式靈活、靈敏度高、使用效果好， 並且可以根據需要設置多個旋轉圈數，滿足生產生活中的要求。
為實現上述目的，本發明採用的技術方案是光纖型旋轉參量測試裝置，其特徵在於包括殼體和安裝在殼體內的旋轉杆，所述殼體內設置有傳動單元，所述旋轉杆與傳動單元為活動連接且所述旋轉杆能相對傳動單元在旋轉杆長度方向發生位移，所述旋轉杆的上端設置有基板一，所述基板一和傳動單元之間設置有光纖彎曲傳感單元，所述光纖彎曲傳感單元包括信號光纖、供信號光纖穿過的曲線型測試通道和通過延長光纖與信號光纖相接且對信號光纖中的光信號功率變化量進行同步測試與分析處理的測試單元，所述測試單元連接有處理單元，所述曲線型測試通道包括曲線型支架以及連續布設在所述曲線型支架上相對兩側的多個A側變形齒和多個B側變形齒，多個A側變形齒和多個B側變形齒之間呈交錯布設且二者的頭部間形成供一個或多個信號光纖穿過的曲線型通道，A側變形齒和B 側變形齒對應布設在信號光纖兩側。
上述的光纖型旋轉參量測試裝置，所述傳動單元為基板二，所述基板二上設置有螺孔，所述旋轉杆設置在螺孔內並與基板二螺紋配合，所述旋轉杆的上端通過軸承與殼體內壁連接。
上述的光纖型旋轉參量測試裝置，在所述的基板一上安裝有固定支架，固定支架上以螺紋連接方式安裝有調整螺杆且調整螺杆上固定有底板，所述光纖彎曲傳感單元設置在底板與基板二之間。
上述的光纖型旋轉參量測試裝置，所述傳動單元為基板二，所述基板二上設置有螺孔，所述旋轉杆設置在螺孔內並與基板二螺紋配合，所述旋轉杆的上端通過軸承與殼體內壁連接，在所述的基板一上安裝有固定支架，固定支架上以螺紋連接方式安裝有調整螺杆且調整螺杆上固定有底板，在所述旋轉杆上設置有滑環，滑環在旋轉杆上能夠自由移動。 所述底板與滑環之間設置有輔助彈簧，所述光纖彎曲傳感單元設置在滑環與基板二之間。
上述的光纖型旋轉參量測試裝置，所述曲線型支架為曲線型殼體。
上述的光纖型旋轉參量測試裝置，所述曲線型支架為兩塊鋸齒板，所述鋸齒板通過輔助彈簧連接。
上述的光纖型旋轉參量測試裝置，所述曲線型支架為彈簧，A側變形齒和B側變形齒對應布設在彈簧中相鄰相鄰兩圈彈簧絲之間，且A側變形齒和B側變形齒相互交錯布設。
上述的光纖型旋轉參量測試裝置，所述曲線型支架為波紋管，A側變形齒和B側變形齒對應布設在波紋管的管壁上內凹處的相對兩個側面上，且A側變形齒和B側變形齒相互交錯布設。
上述的光纖型旋轉參量測試裝置，所述的信號光纖的一端安置有光反射裝置，信號光纖的另一端通過延長光纖連接一 1X2光分路器的1 口，1X2光分路器的2 口接測試單兀。
上述的光纖型旋轉參量測試裝置，所述傳動單元為蝸輪，所述旋轉杆與蝸輪組成蝸輪蝸杆裝置，所述旋轉杆的上端通過軸承與殼體內壁連接。
本發明與現有技術相比具有以下優點
1、本發明具有結構簡單、設計合理、操作方法方便且使用方式靈活、靈敏度高；
2、本發明因使用光纖彎曲傳感單元，使本裝置具有抗電磁幹擾、靈敏度高、電絕緣性好、安全可靠、耐腐蝕、可遠距離檢測、便於復用組網等諸多優點；
3、本發明由於可以採用的光源-光功率法測試，從而可以大幅度降低測試單元的成本，從而使本裝置的整體成本大幅度降低，使本裝置具有廣闊的使用範圍。
4、本發明因使用光纖彎曲傳感單元，從而可以在設定的圈數內檢測旋轉的任意狀態，並可以做到同時檢測多個的旋轉對象的狀態，使節約能源、節約原材料、低碳排放、自動控制等方面的應用能以較低的成本來實現。
綜上所述，本發明結構簡單、設計合理、加工製作方便且使用方式靈活、靈敏度高、 使用效果好，並具有成本低、可以遠距離檢測、易組網復用等優點，使本發明的裝置具有良好的使用前景。
下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。


圖1為本發明實施例1結構示意圖。
圖2為本發明實施例1中曲線型殼體的橫截面結構示意圖。
圖3為本發明實施例2結構示意圖。
圖4為本發明實施例3結構示意圖。
圖5為本發明實施例4結構示意圖。
圖6為本發明實施例5結構示意圖。
圖7為本發明實施例6結構示意圖。
圖8為本發明實施例6中彈簧的橫截面結構示意圖。
圖9為本發明實施例7結構示意圖。
圖10為本發明實施例7中波紋管的局部結構示意圖結構示意圖。
圖11為本發明實施例8結構示意圖。
圖12為本發明實施例9結構示意圖。
附圖標記說明
權利要求
1.光纖型旋轉參量測試裝置，其特徵在於包括殼體(10)和安裝在殼體(10)內的旋轉杆(9)，所述殼體(10)內設置有傳動單元，所述旋轉杆與傳動單元為活動連接且所述旋轉杆(9)能相對傳動單元在旋轉杆長度方向發生位移，所述旋轉杆的上端設置有基板一 (2)，所述基板一 (2)和傳動單元之間設置有光纖彎曲傳感單元，所述光纖彎曲傳感單元包括信號光纖(33)、供信號光纖(33)穿過的曲線型測試通道和通過延長光纖(1)與信號光纖(33)相接且對信號光纖(33)中的光信號功率變化量進行同步測試與分析處理的測試單元(5)，所述測試單元( 連接有處理單元(7)，所述曲線型測試通道包括曲線型支架以及連續布設在所述曲線型支架上相對兩側的多個A側變形齒和多個B側變形齒(4-2)，多個A側變形齒(4-1) 和多個B側變形齒(4-2)之間呈交錯布設且二者的頭部間形成供一個或多個信號光纖(33)穿過的曲線型通道，A側變形齒(4-1)和B側變形齒(4-2)對應布設在信號光纖(33)兩側。
2.根據權利要求1所述的光纖型旋轉參量測試裝置，其特徵在於所述傳動單元為基板二(3)，所述基板二 C3)上設置有螺孔，所述旋轉杆(9)設置在螺孔內並與基板二(3)螺紋配合，所述旋轉杆(9)的上端通過軸承00)與殼體(10)內壁連接。
3.根據權利要求2所述的光纖型旋轉參量測試裝置，其特徵在於在所述的基板一(2) 上安裝有固定支架(15)，固定支架(1 上以螺紋連接方式安裝有調整螺杆(16)且調整螺杆(16)上固定有底板(17)，所述光纖彎曲傳感單元設置在底板(17)與基板二 C3)之間。
4.根據權利要求1所述的光纖型旋轉參量測試裝置，其特徵在於所述傳動單元為基板二(3)，所述基板二 C3)上設置有螺孔，所述旋轉杆(9)設置在螺孔內並與基板二(3)螺紋配合，所述旋轉杆(9)的上端通過軸承00)與殼體(10)內壁連接，在所述的基板一(2) 上安裝有固定支架(15)，固定支架(1 上以螺紋連接方式安裝有調整螺杆(16)且調整螺杆(16)上固定有底板(17)，在所述旋轉杆(9)上設置有滑環(25)，滑環0 在旋轉杆(9) 上能夠自由移動。所述底板(17)與滑環0 之間設置有輔助彈簧(30)，所述光纖彎曲傳感單元設置在滑環0 與基板二( 之間。
5.根據權利要求2所述的光纖型旋轉參量測試裝置，其特徵在於所述曲線型支架為曲線型殼體⑷。
6.根據權利要求2所述的光纖型旋轉參量測試裝置，其特徵在於所述曲線型支架為兩塊鋸齒板(19)，所述鋸齒板(19)通過輔助彈簧(30)連接。
7.根據權利要求1所述的光纖型旋轉參量測試裝置，其特徵在於所述曲線型支架為彈簧(38)，A側變形齒(4-1)和B側變形齒(4- 對應布設在彈簧(38)中相鄰相鄰兩圈彈簧絲之間，且A側變形齒G-1)和B側變形齒(4- 相互交錯布設。
8.根據權利要求1所述的光纖型旋轉參量測試裝置，其特徵在於所述曲線型支架為波紋管(40)，A側變形齒(4-1)和B側變形齒(4-2)對應布設在波紋管(40)的管壁(42) 上內凹處的相對兩個側面上，且A側變形齒G-1)和B側變形齒(4- 相互交錯布設。
9.根據權利要求4所述的光纖型旋轉參量測試裝置，其特徵在於所述的信號光纖 (33)的一端安置有光反射裝置(46)，信號光纖(33)的另一端通過延長光纖(1)連接一 1X2 光分路器G5)的1 口，1X2光分路器05)的2 口接測試單元(5)。
10.根據權利要求1所述的光纖型旋轉參量測試裝置，其特徵在於所述傳動單元為蝸輪，所述旋轉杆(9)與蝸輪組成蝸輪蝸杆裝置，所述旋轉杆(9)的上端通過軸承00)與殼體(10)內壁連接。
全文摘要
本發明公開了一種光纖型旋轉參量測試裝置，包括殼體和旋轉杆，殼體內設置有傳動單元，旋轉杆與傳動單元為活動連接且旋轉杆能相對傳動單元在旋轉杆長度方向發生位移，旋轉杆的上端設置有基板一，基板一和傳動單元之間設置有光纖彎曲傳感單元，光纖彎曲傳感單元包括信號光纖、曲線型測試通道和測試單元，測試單元連接有處理單元，曲線型測試通道包括曲線型支架以及連續布設在曲線型支架上相對兩側的多個A側變形齒和多個B側變形齒，多個A側變形齒和多個B側變形齒之間呈交錯布設且二者的頭部間形成供一個或多個信號光纖穿過的曲線型通道，A側變形齒和B側變形齒對應布設在信號光纖兩側。本發明其結構簡單、設計合理、加工製作方便。
文檔編號G01D5/32GK102478411SQ20101055843
公開日2012年5月30日 申請日期2010年11月24日 優先權日2010年11月24日
發明者杜兵 申請人:西安金和光學科技有限公司