基于光纤光栅的磁力轴承电磁力传感装置及在线测量系统

摘要

本发明涉及一种光纤光栅磁力轴承电磁力传感装置及在线测量系统，属于光纤光栅电磁力传感技术领域，它由L型导磁弹性元件1以及封装在弹性元件槽内的光纤光栅2、磁力轴承定子4、磁力轴承转子5组成。将L型弹性元件凸起部分粘接在磁力轴承定子4磁极底部的凹槽内，其余部分悬在气隙中，形成悬臂结构。测量时宽谱光源将一定带宽的光通过光传输与转换部分入射到光纤光栅电磁力传感装置中，该装置中光纤光栅2由于应变发生波长偏移时，根据光纤光栅的波长选择性作用，将需要的光被反射回来，再通过光传输与转换部分送入到波长解调模块，波长解调模块测出光纤光栅的反射波长变化，将波长数据通过信号采集电路送至计算机，通过相应程序将波长换算成应变并推算出电磁力，实现电磁力的记录和显示。本发明适用于电磁力的多点分布式测量。

主权项

基于光纤光栅磁力轴承电磁力传感装置，其特征在于：该传感装置由L型导磁弹性元件(1)、光纤光栅(2)、磁力轴承定子(4)和磁力轴承转子(5)组成；安装方式为L型导磁弹性元件(1)的中轴线上刻有一道细槽(3)，通过粘贴方式将光纤光栅(2)封装在此细槽(3)内；在磁力轴承定子(4)磁极底部刻有轴向凹槽，将L型导磁弹性元件(1)的前端凸起部分粘接在磁力轴承定子(4)的磁极凹槽内，其余部分悬在磁力轴承定子(4)与磁力轴承转子(5)之间的气隙中形成悬臂部分；L型导磁弹性元件(1)的悬臂部分在不同电磁力作用下会朝向磁力轴承定子(4)或磁力轴承转子(5)产生弯曲变形，L型导磁弹性元件(1)的凸起部分为悬臂部分朝向定子方向的弯曲变形预留了空间，保证悬臂部分不与磁力轴承定子(4)接触；L型导磁弹性元件(1)的凸起部分的厚度小于气隙厚度，确保悬臂部分朝向转子发生弯曲变形时不与磁力轴承转子(5)产生接触，即确保非接触在线测量；利用传感装置中的光纤光栅波长偏移探测电磁力导致的弹性元件的轴向应变。