[发明专利]一种基于光纤测量技术的轴扭力检测系统

权利要求书

1.一种基于光纤测量技术的轴扭力检测系统，其特征在于：包括光学干涉解调仪（10）、光学分路系统（20）与光纤扭力传感器组（30）；所述光学干涉解调仪（10）、光学分路系统（20）、光纤扭力传感器组（30）逐级相连；

所述光学干涉解调仪（10）包括SLED光源（11）、第三光纤环形器（12）、第三光纤半反射镜（13）、反射镜（14）、自聚焦透镜（15）、步进电机（16）、数据采集卡以及计算机；所述SLED光源（11）设置在所述第三光纤环形器（12）的一号端口、所述第三光纤环形器（12）的二号端口与所述第三光纤半反射镜（13）的输入端连接，所述第三光纤半反射镜（13）的输出端与所述自聚焦透镜（15）连接，且自聚焦透镜（15）与所述反射镜（14）之间形成空气光程，所述反射镜（14）固定安装在步进电机（16）上，所述步进电机（16）与计算机电连接，所述数据采集卡分别与所述光学探测器（17）、所述计算机电连接；

所述光纤扭力传感器组（30）包括多个相同的扭力传感器，所述扭力传感器由第一传感器与第二传感器组成；所述第一传感器包括第一光纤环形器（31）、第一光纤半反射镜（32）、第一光纤全反射镜（33）与第一敏感光纤（34）；所述第二传感器包括第二光纤环形器（35）、第二光纤半反射镜（36）、第二光纤全反射镜（37）与第二敏感光纤（38）；所述第一光纤环形器（31）的一号端口与光学分路系统（20）连接、第一光纤环形器（31）的二号端口与第一光纤半反射镜（32）的输入端连接，所述第一光纤半反射镜（32）的输出端与第一敏感光纤（34）的输入端连接、第一敏感光纤（34）的输出端与第一光纤全反射镜（33）连接；所述第一光纤环形器（31）的三号端口与第二光纤环形器（35）的一号端口连接、第二光纤环形器（35）的二号端口与第二光纤半反射镜（36）的输入端连接，所述第二光纤半反射镜（36）的输出端与第二敏感光纤（38）的输入端连接、第二敏感光纤（38）的输出端与第二光纤全反射镜（37）连接；第二光纤环形器（35）的三号端口与光学干涉解调仪（10）中的光学探测器（17）连接；第一敏感光纤（34）与第二敏感光纤（38）缠绕在同一传动轴（40）上且第一敏感光纤（34）与第二敏感光纤（38）之间互为反向缠绕。

2.根据权利要求1所述的一种基于光纤测量技术的轴扭力检测系统，其特征在于：所述SLED光源（11）采用中心波长为1310nm的光源；所述第三光纤环形器（12）采用中心波长为1310nm的光纤环形器。

3.根据权利要求1所述的一种基于光纤测量技术的轴扭力检测系统，其特征在于：所述步进电机（16）采用直线步进电机。

4.根据权利要求1所述的一种基于光纤测量技术的轴扭力检测系统，其特征在于：所述光学分路系统（20）包括一级分路子系统或多级分路子系统，所述一级分路子系统采用一个光开关、一个光纤耦合器或多路光纤分路器中的任一种，所述多级分路子系统通过级联多个一级分路子系统实现；所述光学分路系统（20）的光路切换通过外接软件系统控制。

5.根据权利要求1所述的一种基于光纤测量技术的轴扭力检测系统，其特征在于：所述光学干涉解调仪（10）、光学分路系统（20）、光纤扭力传感器组（30）实体部分之间的连接通过连接光纤（100）连接。