基于光纤光栅的拉线位移传感装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102478387A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102478387A(43)申请公布日2012.05.30(21)申请号201010557761.9(22)申请日2010.11.24(71)申请人西安金和光学科技有限公司地址710075陕西省西安市高新区高新四路丹枫国际B座1501室(72)发明人杜兵(74)专利代理机构西安创知专利事务所61213代理人谭文琰(51)Int.Cl.G01B11/02(2006.01)G01D5/26(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书44页页附图附图33页(54)发明名称基于光纤光栅的拉线位移传感装置(57)摘要本发明公开了一种基于光纤光栅的拉线位移传感装置，包括壳体，壳体内设置有卷线轮、拉线、蜗簧、滑杆、基板一、基板二、光纤光栅一和传动单元，拉线缠绕在卷线轮上，拉线的起始端通过拉线口从壳体伸出，拉线的起始端设置有拉线头，传动单元的输入端安装在卷线轮上，基板一安装在传动单元的输出端，蜗簧安装在传动单元上，滑杆的一端活动安装在基板一的上端，滑杆的另一端通过基板二固定在壳体上，光纤光栅一的一端通过辅助弹簧固定在基板一的下端，光纤光栅一的另一端通过立柱固定在基板二上，光纤光栅一的两端分别通过延长光纤与测试单元连接，测试单元与处理单元连接。本发明能满足满足大范围、大长度监测的要求。CN1024783ACN102478387A权利要求书1/1页1.基于光纤光栅的拉线位移传感装置，其特征在于：包括壳体(10)、测试单元(5)和处理单元(7)，所述壳体(10)内设置有卷线轮(13)、拉线(15)、蜗簧(17)、滑杆(21)、基板一(2)、基板二(3)、光纤光栅一(33)和传动单元，所述拉线(15)缠绕在卷线轮(13)上且拉线(15)的末尾端固定在卷线轮(13)上，所述拉线(15)的起始端通过拉线口(24)从所述壳体(10)伸出，所述拉线(15)的起始端设置有拉线头(20)，所述传动单元的输入端安装在卷线轮(13)上，所述基板一(2)安装在传动单元的输出端，所述基板一(2)能在传动单元的带动下相对传动单元发生位移，所述蜗簧(17)安装在传动单元上用于对传动单元的复位，所述滑杆(21)的一端活动安装在基板一(2)的上端，所述滑杆(21)的另一端通过基板二(3)固定在壳体(10)上，所述光纤光栅一(33)的一端通过辅助弹簧(25)固定在基板一(2)的下端，所述光纤光栅一(33)的另一端通过立柱(4)固定在基板二(3)上，所述光纤光栅一(33)的两端分别通过延长光纤(1)与测试单元(5)连接，所述测试单元(5)与处理单元(7)连接。2.根据权利要求1所述的基于光纤光栅的拉线位移传感装置，其特征在于：所述传动单元为转动轴(11)和传动杆(18)，所述转动轴(11)通过轴承一(12)安装在壳体(10)内壁，所述传动杆(18)与转动轴(11)同轴连接，所述基板一(2)安装在传动杆(18)上且所述基板一(2)和传动杆(18)为螺纹配合，所述蜗簧(17)安装在转动轴(11)上。3.根据权利要求2所述的基于光纤光栅的拉线位移传感装置，其特征在于：所述基板二(3)固定壳体(10)内壁。4.根据权利要求2所述的基于光纤光栅的拉线位移传感装置，其特征在于：所述基板二(3)上设置有与基板二(3)滑动配合的调整螺杆(30)，所述调整螺杆(30)穿出壳体(10)，且所述调整螺杆(30)与壳体(10)螺纹配合。5.根据权利要求2所述的基于光纤光栅的拉线位移传感装置，其特征在于：所述光纤光栅一(33)上串联有光纤光栅二(34)。6.根据权利要求2所述的基于光纤光栅的拉线位移传感装置，其特征在于：所述蜗簧(17)安装在一个蜗簧壳(16)内。2CN102478387A说明书1/4页基于光纤光栅的拉线位移传感装置技术领域[0001]本发明属于光纤传感技术领域，特别涉及一种基于光纤光栅的拉线位移传感装置。背景技术[0002]拉线式位移传感器在上世纪五十年代面世后，广泛用于机械加工测量及其他生产生活中，其基本结构包括外壳、拉线、卷线轮、蜗簧和电位器，卷线轮与电位器同轴固定连接，外壳上有出线孔，测试待测物体位移时，拉线从拉线孔伸出，其原理是将拉线伸长过程中，带动卷线轮的转动，然后通过电位器将卷线轮的转动转化为可以计量、传送的电信号，在将电信号换算为拉线伸长的距离，达到测试待测物体位移的目的。由于其工作原理简单、成本低、适应环境能力强且精度高，所以应用范围较广。[0003]但由于卷线轮与电位器是同轴的，在电位器旋转圈数较多时，电位器磨损严重，使其精度和使用寿命大打折扣；另外传统的拉线式位移传感器是以电荷为基础传送信号，则在许多有电磁干扰及强电磁场环境下使用中干扰多，并在需要构建