一种基于齿轮旋转式光纤Bragg光栅位移传感器及其使用方法

摘要

本发明涉及一种基于齿轮旋转式光纤Bragg光栅位移传感器及其使用方法，属于光电子测量技术领域。本发明包括光纤Bragg光栅、悬臂梁、齿轮Ⅰ、齿轮Ⅱ、齿条Ⅰ、齿条Ⅱ、测量接触头、滚动轴承Ⅰ、滚动轴承Ⅱ、阶梯轴、位移限位套管、齿条套管Ⅰ、齿条套管Ⅱ、齿条套管Ⅲ、弹簧Ⅰ、弹簧Ⅱ、金属盒、外接光纤、滚动轴承Ⅰ底座和滚动轴承Ⅱ底座；其中光纤Bragg光栅、悬臂梁、齿轮Ⅰ、齿轮Ⅱ、齿条Ⅰ、齿条Ⅱ、滚动轴承Ⅰ、滚动轴承Ⅱ、阶梯轴、齿条套管Ⅰ、齿条套管Ⅱ、齿条套管Ⅲ、弹簧Ⅰ、弹簧Ⅱ、滚动轴承Ⅰ/Ⅱ底座被封装在金属盒的内部。本发明实现了对位移的在线监测，同时结构简单，使用方便，量程大，灵敏度可调，抗干扰能力强。

主权项

一种基于齿轮旋转式光纤Bragg光栅位移传感器，其特征在于：包括光纤Bragg光栅（1）、悬臂梁（2）、齿轮Ⅰ（3）、齿轮Ⅱ（4）、齿条Ⅰ（5）、齿条Ⅱ（6）、测量接触头（7）、滚动轴承Ⅰ（8）、滚动轴承Ⅱ（9）、阶梯轴（10）、位移限位套管（11）、齿条套管Ⅰ（12）、齿条套管Ⅱ（13）、齿条套管Ⅲ（14）、弹簧Ⅰ（15）、弹簧Ⅱ（16）、金属盒（17）、外接光纤（18）、滚动轴承Ⅰ底座和滚动轴承Ⅱ底座；其中光纤Bragg光栅（1）、悬臂梁（2）、齿轮Ⅰ（3）、齿轮Ⅱ（4）、齿条Ⅰ（5）、齿条Ⅱ（6）、滚动轴承Ⅰ（8）、滚动轴承Ⅱ（9）、阶梯轴（10）、齿条套管Ⅰ（12）、齿条套管Ⅱ（13）、齿条套管Ⅲ（14）、弹簧Ⅰ（15）、弹簧Ⅱ（16）、滚动轴承Ⅰ底座和滚动轴承Ⅱ底座被封装在金属盒（17）的内部，光纤Bragg光栅（1）粘贴于悬臂梁（2）上、下表面中心轴上并引出矩形金属盒（17）外，齿轮Ⅰ（3）与齿轮Ⅱ（4）通过阶梯轴（10）同轴的串在一起，齿条Ⅰ（5）顶部与测量接触头（7）连接，齿条Ⅰ（5）中部与齿轮Ⅰ（3）吻合，齿条Ⅰ（5）底部与弹簧Ⅰ（15）相连，齿条Ⅱ（6）中部与齿轮Ⅱ（4）吻合，齿条Ⅱ（6）上部接有弹簧Ⅱ（16），齿条Ⅱ（6）底部与悬臂梁（2）自由端相连，阶梯轴（10）固定在滚动轴承Ⅰ（8）和滚动轴承Ⅱ（9）上，滚动轴承Ⅰ底座和滚动轴承Ⅱ底座将滚动轴承Ⅰ（8）、滚动轴承Ⅱ（9）固定在矩形金属盒（17）内部，位移限位套管（11）与测量接触头（7）为一体，位移限位套管（11）的下端与齿条Ⅰ（5）连接并固定在金属盒（17）的上端，齿条套管Ⅰ（12）、齿条套管Ⅱ（13）的一端焊接在金属盒（17）的内壁上，齿条套管Ⅰ（12）、齿条套管Ⅱ（13）的另一端通过槽口与齿条Ⅰ（5）连接，齿条套管Ⅲ（14）的一端焊接在金属盒（17）的内壁上，齿条套管Ⅲ（14）的另一端通过槽口与齿条Ⅱ（6）连接，光纤Bragg光栅（1）通过光纤引出孔引出外接光纤（18）。