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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105841619A(43)申请公布日2016.08.10(21)申请号201610159291.8(22)申请日2016.03.18(71)申请人沈阳建筑大学地址110168辽宁省沈阳市浑南区浑南东路9号申请人沈阳优易施建筑科技开发有限公司(72)发明人孙丽夏阳刘海成康奎久(74)专利代理机构沈阳圣群专利事务所(普通合伙)21221代理人王宪忠(51)Int.Cl.G01B11/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种可调量程和精度的大量程光纤光栅位移传感器(57)摘要本发明公开了一种可调量程和精度的大量程光纤光栅位移传感器,它包括光纤光栅、弹簧以及矩形的外壳体,外壳体内侧壁的适配位置固连有支架板,支架板的自由端中部设有凹槽,且凹槽顶端设有套装转轴的套筒,齿轮的偏心点穿过转轴中部并相连为一体,所述的齿轮下端与固定在外壳体下部支杆上的齿条相啮合,齿条的一端与测量杆固连,测量杆穿过并探出相邻的外壳体侧壁与被测结构接触,该齿条的另一端通过平行固连的弹簧与另一端的外壳体侧壁相连,两个光纤光栅对称设于支架板的上、下表面。本发明解决了现有光纤光栅位移传感器测量量程小,不能改变量程和精度问题,且操作简单,性能稳定、可靠、精度高,是各种工程结构的健康监测的首选。CN105841619ACN105841619A权利要求书1/1页1.一种可调量程和精度的大量程光纤光栅位移传感器,包括:光纤光栅、齿轮、齿条以及矩形的外壳体,其特征在于外壳体(1)内侧壁的适配位置固连有支架板(3),该支架板(3)的自由端中部设有凹槽,且凹槽顶端设有套装转轴(10)的套筒,齿轮(4)的偏心点穿过转轴(10)中部并相连为一体,所述的齿轮(4)下端与固定在外壳体(1)下部支杆(8)上的齿条(7)相啮合,该齿条(7)的一端与测量杆(6)固连,测量杆穿过并探出相邻的外壳体(1)侧壁与被测结构(5)接触,该齿条(7)的另一端通过平行固连的弹簧(9)与另一端的外壳体(1)侧壁相连,两个光纤光栅(2)对称设于支架板(3)的上、下表面。2.根据权利要求1所述的一种可调量程和精度的大量程光纤光栅位移传感器,其特征在于所述的齿条(7)宽度大于齿轮(4)宽度。3.根据权利要求1或2所述的一种可调量程和精度的大量程光纤光栅位移传感器,其特征在于所述的齿条(7)的截面大于测量杆(6)的截面。4.根据权利要求1所述的一种可调量程和精度的大量程光纤光栅位移传感器,其特征在于所述的测量杆(6)外径要小于与其穿过并探出的相邻外壳体(1)侧壁孔的外径2~5mm。5.根据权利要求1所述的一种可调量程和精度的大量程光纤光栅位移传感器,其特征在于所述的外壳体(1)由不锈钢板制成。2CN105841619A说明书1/4页一种可调量程和精度的大量程光纤光栅位移传感器技术领域[0001]本发明涉及一种传感器,尤其涉及一种可调量程和精度的大量程光纤光栅位移传感器,属于光纤传感技术领域。背景技术[0002]以光纤光栅为基本测试单元的传感器具有体积小、重量轻、耐腐蚀、抗电磁干扰等诸多优点,目前已被广泛应用于工程结构的健康监测中。其中,在应变和温度两个方面对光纤光栅传感技术的应用和研究是最多的,而对于位移监测方面的研究和应用相对较少。大部分光纤光栅位移传感器都是基于悬臂梁结构设计的,该结构是将光纤光栅粘贴在悬臂梁表面,当悬臂梁自由端受力产生位移时,粘贴在悬臂梁表面的光纤光栅发生应变,从而引起光纤光栅反射波长的漂移。通过波长漂移量的大小可以计算出悬臂梁悬臂端位移的大小,从而实现位移的测量。光纤光栅主要由石英组成,材料特性决定其所能承受的最大应变范围一般为3000至5000微应变,这就限制了由位移直接转化成应变的光纤光栅位移传感器的量程。因此直接利用悬臂梁结构的光纤光栅位移传感器的测量范围是有限的。此外,由于粘贴后的光纤光栅位置难以改变,所以通过改变光纤光栅的粘贴位置来改变传感器的量程和精度在实际操作中也很难实现。发明内容[0003]本发明就是针对上述问题提出来的,目的就是提供一种解决现有光纤光栅位移传感器测量量程小,不能改变量程和精度问题的可调量程和精度的大量程光纤光栅位移传感器,且达到结构简单,性能稳定、可靠、精度高,适合各种工程结构健康监测的目的。[0004]为了实现上述目的,本发明解决技术问题的技术方案是:[0005]一种可调量程和精度的大量程光纤光栅位移传感器,包括:光纤光栅、齿轮、齿条以及矩形的外壳体,在其外壳体内侧壁的适配位置固连有支架板,该支架板的自由端中部设有凹槽,且凹槽顶端设有套装转轴的套筒,齿轮的偏心点穿过转轴中部并相连为一体,所述的齿轮下端与固定在外壳体下部支杆上的齿条相啮合,该齿条的一端与