| 发明名称 | 一种活塞式水银光纤Bragg光栅倾角传感器及其使用方法 | ||
| 摘要 | 本发明涉及一种活塞式水银光纤Bragg光栅倾角传感器及其使用方法，属于光电子测量技术领域。本发明包括水银柱金属壳、水银、水银柱支撑架、外壳、光纤引出孔、导出光纤、传压活塞、传力杆、光纤Bragg光栅、等强度悬臂梁、悬臂梁支撑柱、底座；根据粘贴在等强度悬臂梁上下两壁的光纤Bragg光栅的中心波长差值<img file="dest_path_image002.GIF" wi="30" he="23" />与传感器倾角<img file="dest_path_image004.GIF" wi="16" he="22" />的关系式计算出传感器被测对象的倾角变化。本发明可以提高传感器的测斜灵敏度和测量范围；具有较强的抗电磁干扰能力和耐腐蚀能力适用于对边坡的长期监测；结构简单，便于操作。 | ||
| 申请公布号 | CN104279986B | 申请公布日期 | 2017.04.12 |
| 申请号 | CN201410477101.8 | 申请日期 | 2014.09.18 |
| 申请人 | 昆明理工大学 | 发明人 | 谢涛;李川;李英娜;赵振纲;张长胜;欧阳鑫;刘爱莲;吴文兵 |
| 分类号 | G01B11/26(2006.01)I | 主分类号 | G01B11/26(2006.01)I |
| 代理机构 | 代理人 | ||
| 主权项 | 一种活塞式水银光纤Bragg光栅倾角传感器的使用方法，其特征在于：所述方法的具体步骤如下：Step1、当倾角传感器所测对象的倾角发生变化时，水银(2)在水银柱金属壳(1)内的有效长度将发生改变，水银(2)对传压活塞(7)的压力将相应改变，传压活塞(7)通过传力杆(8)把水银的压力传递给等强度悬臂梁(10)自由端，带动粘贴在等强度悬臂梁(10)上下两壁的光纤Bragg光栅(9)拉伸和压缩，从而根据光纤Bragg光栅解调仪分析得到粘贴在等强度悬臂梁(10)上下两壁的光纤Bragg光栅(9)的中心波长差值Δλ<sub>B</sub>；Step2、根据粘贴在等强度悬臂梁(10)上下两壁的光纤Bragg光栅(9)的中心波长差值Δλ<sub>B</sub>与传感器倾角θ的关系式<img file="FDA0001114864030000011.GIF" wi="777" he="143" />计算出传感器被测对象的倾角变化；式中：ρ为水银的密度，g为重力系数，L为水银(2)在水银柱金属壳(1)内的长度，S为传压活塞(7)和水银(2)接触面的面积，l为等强度悬臂梁(10)的工作长度，S<sub>ε</sub>为光纤Bragg光栅(9)的应变敏感系数，λ<sub>B</sub>为光纤Bragg光栅(9)的初始中心波长，B为等强度悬臂梁(10)固定端的宽度，h为等强度悬臂梁(10)的厚度，E为等强度悬臂梁(10)的弹性模量；所述活塞式水银光纤Bragg光栅倾角传感器，包括水银柱金属壳(1)、水银(2)、水银柱支撑架(3)、外壳(4)、光纤引出孔(5)、导出光纤(6)、传压活塞(7)、传力杆(8)、光纤Bragg光栅(9)、等强度悬臂梁(10)、悬臂梁支撑柱(11)、底座(12)；其中水银(2)填充满水银柱金属壳(1)内，水银(2)通过传压活塞(7)密闭于水银柱金属壳(1)，水银柱金属壳(1)由水银柱支撑架(3)固定在外壳(4)内，外壳(4)焊接在底座(12)上方，传压活塞(7)下端连接传力杆(8)的上端，传力杆(8)的下端连接等强度悬臂梁(10)的自由端，光纤Bragg光栅(9)粘贴在等强度悬臂梁(10)上下两壁，等强度悬臂梁(10)右端固定于悬臂梁支撑柱(11)上，导出光纤(6)通过光纤引出孔(5)引出并与外接光缆相连接，光纤引出孔(5)用环氧树脂封闭，悬臂梁支撑柱(11)焊接在外壳(4)内的底部。 | ||
| 地址 | 650093 云南省昆明市五华区学府路253号 | ||