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扭转和温度同时感测的光纤光栅扭转传感装置<%=id%> |
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颁 证 日:
优 先 权:
申请(专利权)人:
南开大学
地 址:
300071天津市卫津路94号
发 明 (设计)人:
张伟刚;开桂云;董孝义;袁树忠;赵启大
国 际 申 请:
国 际 公 布:
进入国家日期:
专利 代理 机构:
天津市学苑有限责任专利代理事务所
代 理 人:
赵尊生
摘要
本发明涉及扭转和温度同时感测的光纤光栅扭转传感装置。该传感装置包括光纤布拉格光栅,光纤、扭梁,固定端、光纤耦合器(或光环行器)、匹配液、光源、光纤光栅解调器、O/E电路,测量电路、数据处理器、显示器、光纤接插器、光缆线管等。将单个光纤布拉格光栅沿与扭梁轴向呈角度θ(0°<θ<90°)用粘结剂斜向粘贴在扭梁与固定端的交界处。当扭梁自由端的扭矩变化时,粘贴在扭梁与固定端两部分的光纤布拉格光栅反射(或透射)波长产生不同的漂移量。该漂移量经光纤光栅解调器解调后,由O/E电路将光信号转变为电信号,再经测量电路和数据处理器对温度效应进行剥离,最后由显示器输出,从而实现对扭转(扭角、扭矩或扭应力)和温度的高精度同时感测。
主权项
权利要求书
1、一种扭转和温度同时感测的光纤光栅扭转传感装置,其特征在于它包括:光纤
光栅、光纤、扭梁、固定端、光纤耦合器(或光环行器)、匹配液、光源、光纤光栅解
调器、O/E电路,测量电路、数据处理器、显示器;单个光纤光栅沿与扭梁轴向呈角度
θ用粘结剂斜向粘贴在扭梁与固定端的交界处,所述的角度θ是0°<θ<90°;有两种连接
方式:
反射式连接,即光纤耦合器(或光环行器)一侧的两个端口,一端连接已粘贴的光
纤光栅,另一端置入匹配液;而光纤耦合器另外一侧的两个端口,一端接光源,另一端
与光纤光栅解调器、O/E电路,测量电路、数据处理器、显示器依次连接;或
透射式连接,即不用光纤耦合器(或光环行器),将光纤光栅的一端与光源直接连
接,另一端与光纤光栅解调器、O/E电路,测量电路、数据处理器、显示器依次连接。
所述的数据处理器根据扭角-温度矩阵、扭矩-温度矩阵和扭应力-温度矩阵,可对
温度效应进行剥离,并将光纤光栅传感器感测的扭转信号(扭角、扭矩或扭应力)和温
度信号输入显示器分别读出。
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