[实用新型]一种基于伸缩杆结构的光纤光栅多级称重传感器

摘要

本实用新型提出了一种基于伸缩杆结构的光纤光栅多级称重传感器，由光源、光分路器、光功率计、解调光路和伸缩杆多级传感箱体结构组成。其中箱体内部结构包括顶部称重板，支撑弹簧，位置调节孔，紧固件，限位杆，悬臂梁，伸缩杆。悬臂梁上下表面分别粘贴有光纤光栅。载荷重力经过伸缩杆传递使悬臂梁发生形变，引起光纤光栅产生应变，解调光路输出光功率值发生变化，经过计算即可实现对载荷的测量。传感器设计为多级，随载荷质量增加，各级分别进入工作状态，并设置有过载保护装置。该结构实现了在保证传感器测量分辨力的同时，提高测量范围。解决了现有光纤称重传感器测量范围小或因需提高测量范围而减小测量分辨力的问题，并对进行传感器过载保护。

主权项

一种基于伸缩杆结构的光纤光栅多级称重传感器，该传感器包括：光源(1)、光分路器(2)、光功率计(5)、双光纤光栅强度解调光路(6)和多级传感箱体结构(4)，所述光源(1)经过光分路器(2)，分别连接双光纤光栅强度解调光路(6)，通过光功率计(5)显示读数；其特征在于，多级传感箱体结构(4)的内部结构包括顶部称重板(4‑1)、悬臂梁(4‑6)、悬臂梁位置调节孔(4‑3)、限位杆(4‑5)、悬臂梁紧固件(4‑4)、支撑弹簧(4‑2)和伸缩杆(4‑7)；顶部称重板(4‑1)上部承受载荷，顶部称重板(4‑1)下部边缘通过支撑弹簧(4‑2)固定设置于多级传感箱体结构(4)顶部；悬臂梁(4‑6)为一级以上，每一级悬臂梁(4‑6)分别通过悬臂梁紧固件(4‑4)固定于多级传感箱体结构(4)的设有悬臂梁位置调节孔(4‑3)的不同壁面上，各级悬臂梁之间的高度差为3.0mm～3.4mm；顶部称重板(4‑1)下部设有伸缩杆(4‑7)，伸缩杆与悬臂梁一一对应，并通过伸缩作用于悬臂梁；多级传感箱体结构(4)底部设有限位杆(4‑5)，限位杆(4‑5)与悬臂梁一一对应，悬臂梁与所对应限位杆(4‑5)之间的高度差大于与之相邻级悬臂梁之间的高度差，同时小于该悬臂梁的挠度极限，用于防止悬臂梁过载；所述双光纤光栅强度解调光路(6)为采用双光纤光栅强度解调方式，每级悬臂梁上、下表面各粘贴一光纤光栅，上、下光纤光栅利用耦合器串联连接，上光纤光栅输出反射光作为下光纤光栅光源，输出信号为光强度信号。