強(qiáng)度解調(diào)型風(fēng)速光纖傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于光纖傳感與檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種強(qiáng)度解調(diào)型風(fēng)速光纖傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]在潔凈空氣質(zhì)量檢測(cè)行業(yè)，高效過(guò)濾器出風(fēng)口的風(fēng)速指標(biāo)列為《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》的主要檢測(cè)項(xiàng)目；根據(jù)潔凈度的不同等級(jí)，規(guī)定了不同的風(fēng)速，并制定相應(yīng)數(shù)值以示劃分。隨著科技的快速發(fā)展，風(fēng)速檢測(cè)的微小化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化將成為未來(lái)發(fā)展新趨勢(shì)，傳統(tǒng)的靜態(tài)檢測(cè)技術(shù)將被新型動(dòng)態(tài)在線檢測(cè)技術(shù)所取代。
[0003]目前使用的風(fēng)速檢測(cè)傳感器一般為機(jī)械式傳感器，此類傳感器通常采用機(jī)械葉輪作為傳感元件，存在風(fēng)速響應(yīng)較低、準(zhǔn)確度不高，在較大風(fēng)力作用下信號(hào)輸出有較大的非線性，輸出信號(hào)抗干擾能力差等缺點(diǎn)。伴隨著光纖傳感技術(shù)的廣泛應(yīng)用，新一代風(fēng)速光纖傳感器研究成果應(yīng)運(yùn)而生。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是克服傳統(tǒng)風(fēng)速檢測(cè)設(shè)備準(zhǔn)確度不高，不易實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)檢測(cè)的缺陷；提供了一種可在強(qiáng)電磁干擾環(huán)境下穩(wěn)定工作，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的強(qiáng)度解調(diào)型風(fēng)速光纖傳感器。
[0005]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案如下:
[0006]—種強(qiáng)度解調(diào)型風(fēng)速光纖傳感器，包括均質(zhì)圓形長(zhǎng)軸、金屬絲、多模光纖、引導(dǎo)光纖，所述均質(zhì)圓形長(zhǎng)軸的直徑為D，長(zhǎng)度為L(zhǎng)，3mm ^ D ^ 4mm, 135mm ^ L ^ 220mm ；金屬絲斜向緊貼繞置在均質(zhì)圓形長(zhǎng)軸表面上，金屬絲與均質(zhì)圓形轉(zhuǎn)軸的軸向的夾角為θρ40° ^ Θ50°，金屬絲的直徑為d，0.05mm < d < 0.08mm ;多模光纖均勾繞置在均質(zhì)圓形長(zhǎng)軸表面上且與金屬絲繞置方向相反，多模光纖與均質(zhì)圓形長(zhǎng)軸的軸向的夾角為θ2，40° ( θ2<50°，多模光纖繞置圈數(shù)為η，45彡η彡55 ;所述的金屬絲與多模光纖在均質(zhì)圓形長(zhǎng)軸表面上形成45?55個(gè)交叉點(diǎn)。
[0007]進(jìn)一步的，所述金屬絲采用鋼絲。
[0008]進(jìn)一步的，所述多模光纖兩端通過(guò)引導(dǎo)光纖分別連接光源和探測(cè)器。
[0009]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0010]1.輸出信號(hào)為光強(qiáng)度，可在強(qiáng)電磁干擾環(huán)境下穩(wěn)定工作；
[0011]2.采用全光纖結(jié)構(gòu)，風(fēng)速響應(yīng)快；
[0012]3.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，信號(hào)解調(diào)技術(shù)成熟，具有更高的準(zhǔn)確度；
[0013]4.有利于實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)在線檢測(cè)，促進(jìn)風(fēng)速檢測(cè)的微小化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為風(fēng)速檢測(cè)施例示意圖。
[0016]圖中各附圖標(biāo)記含義:1、均質(zhì)圓形長(zhǎng)軸，2、鋼絲，3、多模光纖，4、引導(dǎo)光纖，5、光源，6、探測(cè)器。
【具體實(shí)施方式】
[0017]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述:
[0018]如圖1所示，本實(shí)用新型的強(qiáng)度解調(diào)型風(fēng)速光纖傳感器，包括均質(zhì)圓形長(zhǎng)軸1、金屬絲、多模光纖3、引導(dǎo)光纖4，均質(zhì)圓形長(zhǎng)軸1為圓形截面、質(zhì)量均勻分布的長(zhǎng)軸；均質(zhì)圓形長(zhǎng)軸采用有機(jī)玻璃其直徑為4mm，長(zhǎng)度為200mm。金屬絲采用鋼絲2直徑為0.05mm，鋼絲2與均質(zhì)圓形長(zhǎng)軸1的軸向呈45°用強(qiáng)力膠504粘貼在均質(zhì)圓形長(zhǎng)軸1表面上；多模光纖3與均質(zhì)圓形長(zhǎng)軸1的軸向呈45°與鋼絲繞置螺旋方向呈反向繞置在均質(zhì)圓形長(zhǎng)軸1表面上，多模光纖3的兩端用強(qiáng)力膠504粘貼在均質(zhì)圓形長(zhǎng)軸表面上；多模光纖的繞置圈數(shù)為48 ;鋼絲2與多模光纖3在均質(zhì)圓形轉(zhuǎn)軸表面上形成48個(gè)交叉點(diǎn)。
[0019]如圖2所示，光源5發(fā)出的光經(jīng)引導(dǎo)光纖4傳輸?shù)蕉嗄９饫w3，被探測(cè)器6接收。當(dāng)均質(zhì)圓形長(zhǎng)軸1未受風(fēng)力作用時(shí)，多模光纖3與鋼絲2接觸處由于未受到均質(zhì)圓形長(zhǎng)軸1的剪應(yīng)變所以不會(huì)產(chǎn)生微彎。因此探測(cè)器6接收到的光的強(qiáng)度沒有變化。
[0020]均質(zhì)圓形長(zhǎng)軸1受到風(fēng)力F1作用時(shí)，均質(zhì)圓形轉(zhuǎn)軸1因各處產(chǎn)生剪應(yīng)變使多模光纖3與鋼絲2接觸處產(chǎn)生微彎。風(fēng)速大小不同，光纖的微彎曲率脈沖峰值、寬度變化不同，由此造成透過(guò)多模光纖3的光功率損耗亦不同。這種風(fēng)速的作用使得通過(guò)多模光纖的光強(qiáng)受到調(diào)制。通過(guò)測(cè)量多模光纖3微彎后其透射光強(qiáng)度的變化，就可以得到風(fēng)速的測(cè)量值。
[0021]本實(shí)用新型中光纖的光路是完全密封的，風(fēng)速檢測(cè)響應(yīng)快，適合潔凈室環(huán)境中進(jìn)行風(fēng)速測(cè)量的要求；相比傳統(tǒng)的燈頭扭矩傳感器，采用多模光纖作為測(cè)量元件更易于實(shí)現(xiàn)風(fēng)速的動(dòng)態(tài)在線檢測(cè)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種強(qiáng)度解調(diào)型風(fēng)速光纖傳感器，包括均質(zhì)圓形長(zhǎng)軸(1 )、金屬絲、多模光纖(3)、引導(dǎo)光纖(4)，其特征在于:所述均質(zhì)圓形長(zhǎng)軸(1)的直徑為D，長(zhǎng)度為L(zhǎng)，3mm ^ D ^ 4mm,135mm ^ L ^ 220mm ;金屬絲斜向緊貼繞置在均質(zhì)圓形長(zhǎng)軸(1)表面上，金屬絲與均質(zhì)圓形轉(zhuǎn)軸的軸向的夾角為0^40°彡，金屬絲的直徑為d，0.05mm彡d彡0.08mm;多模光纖(3)均勻繞置在均質(zhì)圓形長(zhǎng)軸(1)表面上且與金屬絲繞置方向相反，多模光纖(3)與均質(zhì)圓形長(zhǎng)軸(1)的軸向的夾角為θ2，40° ( θ2<50°，多模光纖繞置圈數(shù)為η，45 ^ η ^ 55 ;所述的金屬絲與多模光纖(3)在均質(zhì)圓形長(zhǎng)軸表面上形成45?55個(gè)交叉點(diǎn)。2.如權(quán)利要求1所述的強(qiáng)度解調(diào)型風(fēng)速光纖傳感器，其特征在于:所述金屬絲采用鋼絲(2)。3.如權(quán)利要求1所述的強(qiáng)度解調(diào)型風(fēng)速光纖傳感器，其特征在于:所述多模光纖(3)兩端通過(guò)引導(dǎo)光纖(4)分別連接光源(5)和探測(cè)器(6)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種強(qiáng)度解調(diào)型風(fēng)速光纖傳感器，包括均質(zhì)圓形長(zhǎng)軸、金屬絲、多模光纖、引導(dǎo)光纖，所述均質(zhì)圓形長(zhǎng)軸的直徑為D，長(zhǎng)度為L(zhǎng)，3mm≤D≤4mm，135mm≤L≤220mm；金屬絲斜向緊貼繞置在均質(zhì)圓形長(zhǎng)軸表面上，金屬絲與均質(zhì)圓形轉(zhuǎn)軸的軸向的夾角為θ1，40°≤θ1≤50°，金屬絲的直徑為d，0.05mm≤d≤0.08mm；多模光纖均勻繞置在均質(zhì)圓形長(zhǎng)軸表面上且與金屬絲繞置方向相反，多模光纖與均質(zhì)圓形長(zhǎng)軸的軸向的夾角為θ2，40°≤θ2≤50°，多模光纖繞置圈數(shù)為n，45≤n≤55；所述的金屬絲與多模光纖在均質(zhì)圓形長(zhǎng)軸表面上形成45～55個(gè)交叉點(diǎn)。
【IPC分類】G01P5/26
【公開號(hào)】CN205038230
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520791439
【發(fā)明人】柯貴軍
【申請(qǐng)人】杭州華量檢測(cè)技術(shù)有限公司
【公開日】2016年2月17日
【申請(qǐng)日】2015年10月14日