[发明专利]一种FBG三维加速度传感器

说明书

本发明公开了一种FBG三维加速度传感器，其包括：外壳，其内部设有三个导向筒，三个导向筒的轴线分别沿x轴、y轴和z轴布置；加速度计，设置为三个并分设于三个导向筒，加速度计包括质量块、弹性杆件、底座和光纤光栅件，质量块滑动插设于导向筒内，底座固定连接于外壳，弹性杆件的两端分别连接质量块和底座，底座上具有穿线孔，光纤光栅件的一端固定连接质量块，另一端穿过穿线孔并与底座固定连接。通过采用导向筒可限制质量块的径向移动，使得各质量块均只能沿对应的轴向移动，提高了传感器的抗干扰能力，使整个传感器能够更加精准地测量加速度，且上述传感器的结构较为简单，制造成本低。

技术领域

本发明涉及光纤光栅传感监测技术领域，具体涉及一种FBG三维加速度传感器。

背景技术

传统的加速度传感器从原理上一般包括压电、磁电、电容式等电类传感器，但由于电类传感器存在传输距离近、易受电磁干扰、不易于分布式测量等缺点，使得它们在应用上受到限制，无法适应多种复杂的场合。光纤传感作为新型传感技术，其具有灵敏度高、抗电磁干扰、动态范围宽、体积小、重量轻、耐腐蚀、易于网络化和分布式检测等诸多优点。一些光纤式的加速度传感器采用梁式结构，梁式结构利用经典的悬臂梁，光栅全粘贴在悬臂梁上容易使光栅产生啁啾，对加速度的测量会存在一定的横向干扰。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种FBG三维加速度传感器，能够具有较强的抗干扰能力，且结构较为简单。

为实现上述目的，本发明提供一种FBG三维加速度传感器，其包括：外壳，其内部设有三个导向筒，三个所述导向筒的轴线分别沿x轴、y轴和z轴布置；加速度计，设置为三个并分设于三个所述导向筒，所述加速度计包括质量块、弹性杆件、底座和光纤光栅件，所述质量块滑动插设于导向筒内，所述底座固定连接于外壳，所述弹性杆件的两端分别连接质量块和底座，所述底座上具有穿线孔，所述光纤光栅件的一端固定连接质量块，另一端穿过穿线孔并与底座固定连接。

根据本发明所述的一种FBG三维加速度传感器，所述质量块的靠近底座的一侧设有安装筒，所述光纤光栅件的一端设于所述安装筒内。

根据本发明所述的一种FBG三维加速度传感器，所述弹性杆件设置为多个并平行布置，所述加速度计还包括支撑架，各所述弹性杆件均穿设于支撑架，所述光纤光栅件穿设于支撑架。

根据本发明所述的一种FBG三维加速度传感器，所述弹性杆件设置为四个并呈正方形分布，所述支撑架呈十字形，且所述支撑架的四个支段各自穿设有一所述弹性杆件。

根据本发明所述的一种FBG三维加速度传感器，所述外壳的侧壁开设有可供质量块穿过的安装孔，所述底座插设于安装孔。

根据本发明所述的一种FBG三维加速度传感器，所述底座上具有台阶，所述台阶贴设于外壳的外壁，并与外壳通过紧固件固定连接。

根据本发明所述的一种FBG三维加速度传感器，所述外壳的外廓呈正方体型。

根据本发明所述的一种FBG三维加速度传感器，所述光纤光栅件分别与质量块和底座通过粘胶结构固定连接。

根据本发明所述的一种FBG三维加速度传感器，所述粘胶结构的材料设置为环氧树脂。

根据本发明所述的一种FBG三维加速度传感器，所述导向筒的内腔呈圆柱型。

上述方案具有如下至少一个有益效果：通过采用导向筒可限制质量块的径向移动，使得各质量块均只能沿对应的轴向移动，提高了传感器的抗干扰能力，使整个传感器能够更加精准地测量加速度，且上述传感器的结构较为简单，制造成本低。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步地说明；