一種光纖傾斜儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及地震前兆觀測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光纖傾斜儀，適用于大地傾斜的測量。
【背景技術(shù)】
[0002]在區(qū)域應(yīng)力場作用下地殼會發(fā)生變形，地傾斜觀測是研究地殼變形和地應(yīng)力場變化的一種重要手段。鉆孔傾斜儀能將地震和火山活動當(dāng)時(shí)及其前后的地殼形變，以分鐘甚至接近測震的采樣時(shí)間連續(xù)記錄下來。因此在地震預(yù)測預(yù)報(bào)和地球物理研究中發(fā)揮著重要的作用。
[0003]現(xiàn)有的傾斜儀主要采用電容傳感器、MEMS傳感器等電學(xué)傳感器，在野外工作都具有相同的缺點(diǎn)，第一，不能抗雷擊，抗電磁干擾差；第二，零漂問題嚴(yán)重。
[0004]光纖傳感器與對應(yīng)的常規(guī)傳感器相比，在靈敏度、動態(tài)范圍、可靠性等方面具有明顯的優(yōu)勢，尤其具有抗電磁干擾、不怕雷擊、無零漂的特點(diǎn)。但是目前的光纖傾斜傳感器采用將光纖與重物直接固結(jié)的方式，靈敏度低、抗沖擊能力差、體積大、結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，對安裝要求高。
[0005]因此，本發(fā)明提出一種光纖傾斜儀，用于在地震探測領(lǐng)域的地傾斜探測，重點(diǎn)解決現(xiàn)有傾斜儀的電磁干擾、雷擊，靈敏低，體積大、安裝要求高的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006](一 )要解決的技術(shù)問題
[0007]有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種光纖傾斜儀，以解決現(xiàn)有傾斜儀的電磁干擾、雷擊，靈敏低，體積大、安裝要求高的問題。
[0008]( 二)技術(shù)方案
[0009]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種光纖傾斜儀，包括:傳感器外殼10，用于保護(hù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)并感受地傾斜；支撐梁20，安裝于傳感器外殼10內(nèi)部并與傳感器外殼10固定連接；刀口 30，安放于支撐梁20上可相對支撐梁20小幅擺動；重錘31，固定于刀口 30，用以提高傳感器靈敏度及穩(wěn)定刀口 30在支撐梁20上狀態(tài)；以及光纖光柵40，固定于刀口 30上端部與支撐梁20之間。
[0010]上述方案中，所述支撐梁20上安放有刀口 30并固定有光纖光柵40，光纖光柵40的另一端固定于刀口 30的上端部。
[0011]上述方案中，所述刀口 30的下端為鋒利的直線型刀口，該直線型刀口與支撐梁20上表面接觸。
[0012]上述方案中，所述重錘31固定于刀口 30上，使刀口 30可相對于支撐梁20無阻尼的小幅擺動，將地傾斜信號傳遞給光纖光柵40。
[0013]上述方案中，所述刀口 30相對于支撐梁20無阻尼的小幅擺動的范圍不超過I度。
[0014]上述方案中，所述光纖光柵40采用粘接的方法固定于刀口 30上端部與支撐梁20之間，以感受刀口 30傳遞來的地傾斜信號.
[0015]上述方案中，在所述刀口 30上端部與所述支撐梁20之間還安裝有第二光纖光柵41，以進(jìn)行溫度補(bǔ)償和提高傳感器靈敏度。
[0016](三)有益效果
[0017]從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0018]1、本發(fā)明提供的這種光纖傾斜儀，內(nèi)部無電子元器件，因此不存在電磁干擾和雷擊問題。
[0019]2、本發(fā)明提供的這種光纖傾斜儀，采用刀口感受地傾斜信號，并通過重錘增敏，提高了傳感器的響應(yīng)能力和靈敏度。
[0020]3、本發(fā)明提供的這種光纖傾斜儀，采用刀口和重錘來固定光纖光柵，減小了傳感器體積，提高了刀口的穩(wěn)定性，從而增加了傳感器的抗沖擊能力，降低了傾斜儀的安裝難度。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明提供的光纖傾斜儀的示意圖；
[0022]圖2為本發(fā)明提供的光纖傾斜儀的剖面圖；
[0023]圖3為本發(fā)明提供的光纖傾斜儀的三維結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0025]請參照圖1?圖3，圖1為本發(fā)明提供的光纖傾斜儀的示意圖，圖2為本發(fā)明提供的光纖傾斜儀的剖面圖，圖3為本發(fā)明提供的光纖傾斜儀的三維結(jié)構(gòu)示意圖。該光纖傾斜儀包括傳感器外殼10、支撐梁20、刀口 30、重錘31和光纖光柵40，其中:
[0026]傳感器外殼10，用于保護(hù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)并感受地傾斜，其采用的材料可以是不銹鋼或工程塑料等。
[0027]支撐梁20安裝于傳感器外殼10內(nèi)部并與傳感器外殼10固定，用于安放刀口 30并固定光纖光柵40 ;支撐梁20采用的材料可以是不銹鋼或因瓦合金，支撐梁20與傳感器外殼10可以采用一體成型工藝來制作。
[0028]刀口 30安放于支撐梁20上，可以相對支撐梁20小幅擺動，用于將地傾斜信號傳遞給光纖光柵40 ;刀口 30的下端為鋒利的直線型刀口，該直線型刀口與支撐梁20上表面接觸。
[0029]重錘31固定于刀口 30上，用于提高傳感器靈敏度并穩(wěn)定刀口 30在支撐梁20上的狀態(tài)，使刀口 30可相對于支撐梁20幾乎無阻尼的小幅擺動，其擺動范圍一般不超過I度。
[0030]光纖光柵40固定于刀口 30上端部與支撐梁20之間，用于感受刀口 30傳遞來的地傾斜信號；光纖光柵40可以用粘接的方法固定于刀口 30上端部與支撐梁20之間。
[0031]支撐梁20、刀口 30、重錘31及光纖光柵40四個(gè)部分之間的位置關(guān)系可參照圖3所示，圖3為本發(fā)明提供的光纖傾斜儀的三維結(jié)構(gòu)示意圖，光纖光柵40固定于刀口 30上端部與支撐梁20之間，減小了傳感器體積，重錘31能夠提高刀口 30的穩(wěn)定性，從而增加了傳感器的抗沖擊能力，降低傾斜儀的安裝難度。
[0032]為了進(jìn)一步提高傳感器的靈敏度，本發(fā)明在刀口 30上端部與支撐梁20之間還進(jìn)一步安裝有第二光纖光柵41，以進(jìn)行溫度補(bǔ)償和提高傳感器靈敏度。
[0033]需要說明的是，本傾斜儀的敏感元件不限于光纖光柵，即光纖光柵40可被其它器件替換而取得相同效果，其它器件如光纖激光器、長周期光柵、啁啾光柵等。
[0034]以上所述的具體實(shí)施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種光纖傾斜儀，其特征在于，包括: 傳感器外殼(10)，用于保護(hù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)并感受地傾斜； 支撐梁(20)，安裝于傳感器外殼(10)內(nèi)部并與傳感器外殼(10)固定連接； 刀口(30)，安放于支撐梁(20)上，可相對支撐梁(20)小幅擺動； 重錘31，固定于刀口(30)，用以提高傳感器靈敏度及穩(wěn)定刀口(30)在支撐梁(20)上狀態(tài)；以及 光纖光柵(40)，固定于刀口(30)上端部與支撐梁(20)之間。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖傾斜儀，其特征在于，所述支撐梁(20)上安放有刀口(30)并固定有光纖光柵(40)，光纖光柵(40)的另一端固定于刀口(30)的上端部。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖傾斜儀，其特征在于，所述刀口(30)的下端為鋒利的直線型刀口，該直線型刀口與支撐梁(20)上表面接觸。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖傾斜儀，其特征在于，所述重錘31固定于刀口(30)上，使刀口(30)可相對于支撐梁(20)無阻尼的小幅擺動，將地傾斜信號傳遞給光纖光柵(40)。5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的光纖傾斜儀，其特征在于，所述刀口(30)相對于支撐梁(20)無阻尼的小幅擺動的范圍不超過I度。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖傾斜儀，其特征在于，所述光纖光柵(40)采用粘接的方法固定于刀口(30)上端部與支撐梁(20)之間，以感受刀口(30)傳遞來的地傾斜信號。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖傾斜儀，其特征在于，在所述刀口(30)上端部與所述支撐梁(20)之間還安裝有第二光纖光柵(41)，以進(jìn)行溫度補(bǔ)償和提高傳感器靈敏度。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種光纖傾斜儀，包括：用于保護(hù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)并感受地傾斜的傳感器外殼(10)；安裝于傳感器外殼(10)內(nèi)部并與傳感器外殼(10)固定連接的支撐梁(20)；安放于支撐梁(20)上可相對支撐梁(20)小幅擺動的刀口(30)；固定于刀口(30)并用以提高傳感器靈敏度及穩(wěn)定刀口(30)在支撐梁(20)上狀態(tài)的重錘31；以及固定于刀口(30)上端部與支撐梁(20)之間的光纖光柵(40)。利用本發(fā)明，解決了現(xiàn)有傾斜儀的電磁干擾、雷擊，靈敏低，體積大、安裝要求高的問題。
【IPC分類】G01C9/02, G01C9/12
【公開號】CN105180900
【申請?zhí)枴緾N201510542344
【發(fā)明人】張文濤, 李麗, 李芳
【申請人】中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年8月28日