[发明专利]一种光纤电流传感器敏感线圈的绕制设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种光纤电流传感器敏感线圈的绕制设备。

背景技术

采用单模光纤或低双折射光纤绕制而成的光纤电流传感器(OCT)敏感线圈，其内部传输偏振光时，由于磁光法拉第效应的作用，会响应流过导体的电流所引起的磁场变化，从而产生相移。由于光纤敏感线圈安装在高压线路上，受外界环境温度的影响，光纤电流传感器(OCT)的响应会随着温度的变化而变化，导致测试结果存在误差，如果不采取措施，对于温度变化较大的环境下(-40～+65℃)，要达到0.2％误差以下的高精度测量是较难实现的。

引起OCT温度灵敏度的原因主要有光纤纤芯内部残余应力和芯径不均，或者光纤的弯曲、扭曲等外部原因。目前已有一些文献介绍了内部应力可以用退火或者在光纤制造期间旋转光纤预制棒而将其温度灵敏度减至最小，但光纤的弯曲、扭曲在敏感线圈绕制过程中是不可避免的，如果手拿着光纤绕制在骨架的侧面或平面上，则弯曲、扭曲等外加应力引起的双折射将很难复制，从而导致光纤敏感线圈各项性能指标的一致性较差，无疑增加了后期标定的工作量。

传统的光纤绕环机用于绕制光纤陀螺的敏感线圈。一般包括电控系统、供纤机构、排纤机构、收纤机构和张力控制机构。由于为绕制百米以上光纤陀螺而设计，需要电控，结构复杂，被绕光纤需要事先绕制在从动轮上，主动轮和从动轮之间的光纤距离较大，光纤之间是紧密排布，无法精确控制光纤间距和光纤拉应力，还容易引入扭转应力，因而不适于绕制光纤间距和应力准确控制、绕制过程需要人为监控、光纤仅有几米的光纤电流传感器敏感线圈。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种无扭转应力、光纤的拉应力和绕制间距可精确控制的光纤电流传感器敏感线圈的绕制设备。

本发明的技术解决方案是：一种光纤电流传感器敏感线圈的绕制设备，其特征在于包含：导纤机构、骨架安装座、联轴器、主动轮、主轴、锁紧机构、主轴轴承座、传动带、支撑骨、手柄、底座、压盘、螺母；主轴上从左至右依次有螺母、压盘、骨架安装座、主动轮、锁紧机构和手柄，螺母和压盘将敏感线圈骨架固定在骨架安装座上，骨架安装座和主动轮通过联轴器安装在主轴上，主轴轴承座通过支撑骨固定于底座上并分别位于主动轮两侧以固定主轴，通过摇动手柄带动主轴及敏感线圈骨架转动，从而带动主动轮转动并通过传动带带动导纤机构工作；锁紧机构安装在手柄和靠近手柄的主轴轴承座之间，用于锁定主轴的转动，使得敏感线圈骨架保持所在位置。

所述的导纤机构安装在底座上，从左至右依次有导纤器、纤位调节滑杆、丝杠、从动轮和联轴器，导纤器上有不同直径的过纤孔，导纤轴承座位于从动轮的两侧，用以固定丝杠；导纤器安装在纤位调节滑杆外侧，纤位调节滑杆安装在丝杠的一端，从动轮通过联轴器安装在丝杠上，从动轮在传动带的驱动下带动丝杠转动，从而带动导纤器)和纤位调节滑杆沿丝杠的轴向前后移动；纤位调节滑杆用于调节导纤器的位置，保证在绕制不同直径的敏感线圈骨架时，光纤和过纤孔垂直于地面且在同一直线上。

所述的锁紧机构包含锁紧盘和锁紧插销，锁紧插销可以通过锁紧盘上的固定孔将锁紧盘和轴承座固定，避免骨架安装座绕轴运动。

所述的骨架安装座的形状根据敏感线圈骨架的形状确定，可以为“十”字型、或“米”字型、或圆形，且骨架安装座上有限位槽，用于固定不同直径的敏感线圈骨架。

所述的过纤孔的直径范围为0.16mm～0.9mm，可对各种不同直径的光纤进行绕制。。

所述的丝杠可以选取不同的螺纹方向和螺纹间距；根据螺纹方向，可分为左螺纹丝杠和右螺纹丝杠，分别用以控制丝杠沿轴向的前进和后退；根据不同的螺纹间距可以控制敏感线圈的绕制间距，螺纹间距范围为0.25mm～5mm，可以控制光纤在骨架线圈上的绕制宽度。

还包含垂纤坠，悬挂在待绕制的光纤上，垂纤坠可以使绕制前的光纤具有预紧力，可控预紧力范围为0g～15g。

本发明与现有技术相比的优点在于：由于本发明上述的结构设计，并通过更换左、右螺纹丝杠即可控制导纤器沿轴向的前进和后退，从而控制光纤在骨架上的绕制方向，通过改变螺纹的间距可以精确控制光纤在骨架轴向的绕制间距，操作简单。另外，通过在将要绕制的光线上悬挂不同重量的垂纤坠，即可控制光纤的预紧力，避免绕制过程中的扭转应力，保证线圈性能的一致性。

附图说明

图1为本发明光纤电流传感器敏感线圈绕制设备的主视图；

图2为本发明光纤电流传感器敏感线圈绕制设备的左视图。

具体实施方式