[发明专利]一种光纤传感器的柔性夹具

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于光纤传感器工作时的柔性夹具，尤其是用于高强度聚焦超声场测量时的传感器夹具。 

背景技术

近年来，光纤传感器以其微型化、结构简单、高灵敏度、耐高温、耐高压、防电磁干扰等优点在生物、医学、工业、航空航天、军事等领域得到了广泛的应用。在具体的应用或科研中，需要对光纤传感器进行可拆卸的固定，要求对中性和定位的重复性高；但由于光纤本身质地脆，易断裂，采用传统的硬性夹持方式在夹持光纤传感器（特别是采用光纤端部敏感的光纤传感器）的过程中容易使光纤传感器损坏，同时可能由于局部应力作用使得光纤本身的光路发生绕变，影响光纤传感器的性能。在生产或科研中，有的通过胶体将光纤传感器固定在固体结构上，该方法重复操作性差；而在光纤熔接机中的光纤夹持器由于体积大，不适用于光纤传感器工作时的灵活夹持，同时结构复杂，成本高。 

发明内容

本发明的目的是提供一种光纤传感器的柔性夹具。它能实现对光纤传感器的柔性夹持，避免对光纤传感器本身造成损坏。 

光纤传感器由传光光纤和与传光光纤连接在一起的敏感端组成，敏感端可以是加工了用于传感的法布里-珀罗腔、光纤布拉格光栅或其他敏感机构的裸光纤，也可以是在相应的裸光纤上涂敷了保护膜和/或加装了保护套管的部分。 

本发明所述的光纤传感器的柔性夹具，包括夹持杆、与夹持杆配合连接的夹持头；所述夹持杆的一端设有连接杆，夹持头的一端开有沉孔，夹持杆的连接杆与夹持头的沉孔配合连接；一弹性体安装在夹持头的沉孔底端，该弹性体一端与夹持头的沉孔底端配合，另一端与夹持杆的连接杆端部配合；所述夹持杆中设有供光纤传感器的敏感端通过并夹持光纤传感器的传光光纤的通孔、弹性体中设有供光纤传感器的敏感端通过并夹紧光纤传感器的敏感端的第一微通孔、夹持头中设有供光纤传感器的敏感端通过的第二微通孔，所述通孔、第一微通孔和第二微通孔的轴心线为同一直线。 

进一步，所述夹持杆的另一端上侧设有螺钉孔，螺钉通过螺钉孔与通孔配合将光纤传感器的传光光纤锁紧；所述夹持头的另一端为锥形，锥角大小可根据实际工程需要设定。 

进一步，所述夹持头的第二微通孔与弹性体的第一微通孔连接的孔口端设有45°的倒角。 

进一步，所述弹性体的第一微通孔和夹持头的第二微通孔的直径大于125 μm，具体尺寸由光纤传感器的敏感端的外径决定。 

进一步，所述夹持头的沉孔为圆柱形，所述连接杆与沉孔通过螺纹连接，安装在沉孔底端的弹性体为圆柱体。 

进一步，所述夹持头的沉孔的底部为圆锥形，开口处为圆柱形；所述连接杆与沉孔通过螺纹连接，安装在沉孔底端的弹性体为锥角小于沉孔锥角的圆锥体。 

进一步，在弹性体与沉孔底端配合的一端上沿轴向均匀开有至少两个切口。 

装配时，光纤传感器的敏感端从夹持杆的一端依次穿过通孔、弹性体的第一微通孔、夹持头的第二微通孔，适当调整光纤传感器的敏感端的位置后慢慢旋紧夹持头，弹性体在夹持杆的连接杆旋入夹持头的沉孔过程中被压紧收缩从而将光纤传感器的敏感端夹紧；然后将螺钉旋入螺钉孔中与通孔配合将光纤传感器的传光光纤锁紧，从而对光纤传感器进行夹持固定。 

本发明的有益技术效果是：采用夹持杆、夹持头和弹性体配合连接对光纤传感器进行夹持固定，其夹持牢固、稳定；夹持杆和夹持头螺纹连接，可拆卸、可重复性使用；弹性体将光纤传感器的敏感端夹紧，其柔性避免了对光纤传感器本身造成损坏；同时它结构简单，成本低，体积小，实用性强，便于大批量生产。 

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图； 

图2为本发明实施例1的夹持杆的结构剖视图；

图3为本发明实施例1的弹性体的右视剖视图；

图4为本发明实施例1的夹持头的结构剖视图；

图5为本发明实施例2的结构示意图；

图6为本发明实施例2的弹性体的右视图；

图7为本发明实施例2的弹性体的结构剖视图；

图8为本发明实施例2的夹持头的结构剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。