基于光栅波长解调原理的应变式张力围栏传感器.pdf

(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CN106706195A(43)申请公布日2017.05.24(21)申请号201611090762.0(22)申请日2016.11.30(71)申请人武汉理工光科股份有限公司地址430223湖北省武汉市东湖高新区大学园路23号(72)发明人何光辉董雷李薇(74)专利代理机构湖北武汉永嘉专利代理有限公司42102代理人许美红(51)Int.Cl.G01L5/04(2006.01)G01L1/24(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称基于光栅波长解调原理的应变式张力围栏传感器(57)摘要本发明公开了一种基于光栅波长解调原理的应变式张力围栏传感器，包括主轴、旋转空间凸轮、差动弹簧机构和等强度应变片，该等强度应变片上固定有光纤光栅；其中：围栏钢丝绳部分绕设在主轴上；旋转空间凸轮套设在主轴上，并连接一旋转回复机构；该旋转空间凸轮的上表面设有多个凹凸区间；当围栏钢丝绳的状态变化时，带动主轴旋转，旋转空间凸轮也随主轴转动；差动弹簧机构通过一安装支架设置在该旋转空间凸轮的上方，该差动弹簧机构包括顶杆和滚轮，顶杆与等强度应变片接触，滚轮与该旋转空间凸轮的上表面接触。本发明可实现张力围栏的入侵、拉绳松弛、拉绳失效等多种状态的监测。CN106706195ACN106706195A权利要求书1/1页1.一种基于光栅波长解调原理的应变式张力围栏传感器，其特征在于，包括主轴、旋转空间凸轮、差动弹簧机构和等强度应变片，该等强度应变片上固定有光纤光栅；其中：围栏钢丝绳部分绕设在主轴上；旋转空间凸轮套设在主轴上，并连接一旋转回复机构；该旋转空间凸轮的上表面设有多个凹凸区间；当围栏钢丝绳的状态变化时，带动主轴旋转，旋转空间凸轮也随主轴转动；差动弹簧机构通过一安装支架设置在该旋转空间凸轮的上方，该差动弹簧机构包括顶杆和滚轮，顶杆与等强度应变片接触，滚轮与该旋转空间凸轮的上表面接触。2.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，该差动弹簧机构还包括壳体和弹簧，弹簧竖直放置于该壳体中，且该壳体与安装支架固定连接。3.根据权利要求2所述的传感器，其特征在于，安装支架为滑动安装支架，套设在主轴上，沿主轴可上下自由移动。4.根据权利要求3所述的传感器，其特征在于，该差动弹簧机构还包括弹簧，弹簧一端为自由端，连接轮轴，轮轴上套设滚轮；弹簧的另一端也为自由端，连接顶杆；其中顶杆设置在该差动弹簧机构的顶部，滚轮设置在该差动弹簧机构的底部。5.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，该多个凹凸区间具体包括预张初始区域，该预张初始区域的一侧设有张紧上限区域和入侵报警区域，该预张初始区域的另一侧设有张紧下限区域、松弛报警区域和张拉失效区域。6.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述旋转回复机构为扭簧，围栏钢丝绳起初处于预张紧状态时，扭簧也处于预紧状态。2CN106706195A说明书1/3页基于光栅波长解调原理的应变式张力围栏传感器技术领域[0001]本发明属于光纤光栅传感领域，尤其涉及一种新的基于光栅波长解调原理的应变式张力围栏传感器。背景技术[0002]传统的张力围栏传感器，都是基于电学传感器，抗干扰能力不强、寿命短、组网能力差，近年来，光纤光栅传感技术飞跃发展，越来越受到各界人士的重视，其无源防爆性、抗电磁干扰性、抗污性、耐腐蚀性、易于分布式组网以及优越的温度适应性和稳定性等本证特性，加速了光纤光栅传感技术在各领域的应用，尤其是基于光栅波长解调原理的报警技术，在石油化工、电力、矿藏开发、通讯、大型仓储、楼宇安防等领域的应用。但现有的光纤光栅报警传感器普遍都是基于振动原理的，整体安防系统搭建起来较复杂，且误报漏报率偏高，导致应用范围受限。发明内容[0003]本发明的目的就是为了克服上述现有技术所存在的缺陷，丰富光纤光栅在安防报警领域的应用，提供一种光纤光栅应变式张力围栏传感器，实现张力围栏的入侵、拉绳松弛、拉绳失效等多种状态的监测。[0004]本发明为达上述目的所采用的技术方案是：[0005]提供一种基于光栅波长解调原理的应变式张力围栏传感器，包括主轴、旋转空间凸轮、差动弹簧机构和等强度应变片，该等强度应变片上固定有光纤光栅；其中：[0006]围栏钢丝绳部分绕设在主轴上；[0007]旋转空间凸轮套设在主轴上，并连接一旋转回复机构；该旋转空间凸轮的上表面设有多个凹凸区间；当围栏钢丝绳的状态变化时，带动主轴旋转，旋转空间凸轮也随主轴转动；[0008]差动弹簧机构通过一安装支架设置在该旋转空间凸轮的上方，该差动弹簧机构包括顶杆和滚轮，顶杆与等强度应变片接触，滚轮与该旋转空间凸轮的上表面接触。[0009]本发明所述的传感器中，该差动弹簧机构还包括壳体和弹簧，弹簧竖直放置于该壳体中，且