專利名稱：一種差分光纖型扭轉(zhuǎn)角度檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光纖傳感技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及利用雙光纖檢測単元的ー種差分光纖型扭轉(zhuǎn)角度檢測裝置。
背景技術(shù)：
扭轉(zhuǎn)角度是現(xiàn)實(shí)生活及各行各業(yè)最常用的參量之一，如閥門的開閉及開閉的角度、旋鈕的轉(zhuǎn)動(dòng)角度、汽車方向盤的旋轉(zhuǎn)方向和角度等眾多場合均需對(duì)扭轉(zhuǎn)角度進(jìn)行測試，現(xiàn)有常用的傳感器有通過滑動(dòng)電阻器檢測的，也有通過光電器件進(jìn)行傳感測試的，前者存在著精度差、磨損嚴(yán)重、監(jiān)測角度小，以及不能抗電磁干擾等缺點(diǎn)；后者典型結(jié)構(gòu)是通過測試轉(zhuǎn)動(dòng)光柵的變化達(dá)到測試旋轉(zhuǎn)參量的目的，也存在著精度低、不防塵、機(jī)構(gòu)復(fù)雜成本高等缺點(diǎn)，這些都限制了現(xiàn)有傳感器的使用范圍。光纖傳感器作為新一代的傳感器廣受矚目，其具有體積小、易彎曲、精度高、抗電磁干擾等諸多優(yōu)點(diǎn)。中國專利申請(qǐng)?zhí)?2291260. 6《雙向扭轉(zhuǎn)光纖傳感器》的專利公開了ー種方案是通過在扭梁上分別纏繞金屬絲和光纖，扭梁扭轉(zhuǎn)后通過測試光纖產(chǎn)生的微彎損耗的變化達(dá)到測試扭轉(zhuǎn)角度的目的，該傳感器具有結(jié)構(gòu)簡単、抗電磁干擾等特點(diǎn)，但該傳感器的扭轉(zhuǎn)角度范圍小，不超過180度，且光纖所受的微彎彎曲曲率與金屬絲外徑接近，嚴(yán)重影響光纖的使用壽命，使該光纖傳感器的使用范圍受到了限制。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供ー種差分光纖型扭轉(zhuǎn)角度檢測裝置。本發(fā)明能有效避免光源功率的波動(dòng)造成的測試誤差，其結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)合理、加工制作方便且使用方式靈活、靈敏度高、使用效果好。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是ー種差分光纖型扭轉(zhuǎn)角度檢測裝置，其特征在于包括光纖彎曲傳動(dòng)單元，所述光纖彎曲傳動(dòng)單元包括殼體，所述殼體內(nèi)設(shè)置有移動(dòng)基板，所述移動(dòng)基板上連接有扭轉(zhuǎn)桿，且所述移動(dòng)基板在扭轉(zhuǎn)桿的轉(zhuǎn)動(dòng)下能沿殼體內(nèi)壁上下滑動(dòng)，所述移動(dòng)基板的兩側(cè)分別設(shè)置有一個(gè)光纖彎曲傳感單元，所述兩個(gè)光纖彎曲傳感單元均包括信號(hào)光纖和供信號(hào)光纖穿過的曲線形測試通道，每個(gè)光纖彎曲傳感單元內(nèi)的信號(hào)光纖通過延長光纖連接有對(duì)信號(hào)光纖中的光信號(hào)功率變化量進(jìn)行同步測試與分析處理的測試單元，所述測試単元與同一個(gè)處理単元相連接，所述曲線形測試通道包括曲線形支架以及連續(xù)布設(shè)在所述曲線形支架上相對(duì)兩側(cè)的多個(gè)A側(cè)變形齒和多個(gè)B側(cè)變形齒，多個(gè)A側(cè)變形齒和多個(gè)B側(cè)變形齒之間呈交錯(cuò)布設(shè)且二者的頭部間形成供ー個(gè)或多個(gè)信號(hào)光纖穿過的曲線形通道，所述移動(dòng)基板的位置變化分別使兩個(gè)光纖彎曲傳感單元的長度ー個(gè)伸長、另ー個(gè)縮短。 上述的ー種差分光纖型扭轉(zhuǎn)角度檢測裝置，所述扭轉(zhuǎn)桿上方固定有齒輪ニ，所述齒輪ニ的一側(cè)設(shè)置有與齒輪二相嚙合的齒輪一，所述齒輪一上設(shè)置有傳動(dòng)桿，所述傳動(dòng)桿的轉(zhuǎn)動(dòng)通過齒輪一和齒輪ニ使扭轉(zhuǎn)桿扭轉(zhuǎn)。
上述的 ー種差分光纖型扭轉(zhuǎn)角度檢測裝置，所述殼體底部設(shè)置有穿過殼體的調(diào)整螺桿，所述調(diào)整螺桿的上端設(shè)置有基板且所述基板與調(diào)整螺桿的上端為滑動(dòng)接觸。上述的ー種差分光纖型扭轉(zhuǎn)角度檢測裝置，所述曲線形支架為曲線形殼體。上述的ー種差分光纖型扭轉(zhuǎn)角度檢測裝置，所述曲線形支架為彈簧，A側(cè)變形齒4-1和B側(cè)變形齒4-2對(duì)應(yīng)布設(shè)在彈簧中相鄰相鄰兩圈彈簧絲之間。上述的ー種差分光纖型扭轉(zhuǎn)角度檢測裝置，所述曲線形支架為波紋管，A側(cè)變形齒4-1和B側(cè)變形齒4-2對(duì)應(yīng)布設(shè)在波紋管的管壁上內(nèi)凹處的相對(duì)兩個(gè)側(cè)面上。上述的ー種差分光纖型扭轉(zhuǎn)角度檢測裝置，所述曲線型支架為分別設(shè)置在所述殼體內(nèi)頂部和底部的兩塊鋸齒板，且每塊鋸齒板通過輔助彈簧與移動(dòng)基板相連接。上述的ー種差分光纖型扭轉(zhuǎn)角度檢測裝置，每個(gè)曲線形殼體中的信號(hào)光纖的一端設(shè)置有光反射裝置，所述信號(hào)光纖的另一端通過延長光纖連接1X2光分路器的I ロ，1X2光分路器的2 ロ接測試單元。ー種差分光纖型扭轉(zhuǎn)角度檢測裝置，其特征在于包括測試單元和光纖彎曲傳動(dòng)単元，所述光纖彎曲傳動(dòng)單元包括殼體，所述殼體內(nèi)設(shè)置有移動(dòng)基板，所述移動(dòng)基板上連接有扭轉(zhuǎn)桿，且所述移動(dòng)基板在扭轉(zhuǎn)桿的轉(zhuǎn)動(dòng)下能沿殼體內(nèi)壁上下滑動(dòng)，所述移動(dòng)基板的兩側(cè)分別設(shè)置有一個(gè)光纖彎曲傳感單元，所述的兩個(gè)光纖彎曲傳感單元均包括信號(hào)光纖和供信號(hào)光纖穿過的曲線形測試通道，所述曲線形測試通道包括曲線形支架以及連續(xù)布設(shè)在所述曲線形支架上相對(duì)兩側(cè)的多個(gè)A側(cè)變形齒和多個(gè)B側(cè)變形齒，多個(gè)A側(cè)變形齒和多個(gè)B側(cè)變形齒之間呈交錯(cuò)布設(shè)且二者的頭部間形成供ー個(gè)或多個(gè)信號(hào)光纖穿過的曲線形通道，所述測試單元是具有ー個(gè)光源、兩個(gè)光探測器的測試單元，與該測試単元的光源連接有一1X2光分路器，該光分路器的2 ロ分別接兩個(gè)曲線型支架中信號(hào)光纖的一端，兩個(gè)信號(hào)光纖的另一端分別接測試單元的兩個(gè)光探測器ロ，測試單元后接處理單元。所述移動(dòng)基板的位置變化分別使兩個(gè)光纖彎曲傳感單元的長度ー個(gè)伸長、另ー個(gè)縮短。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)I、本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)合理、操作方法方便且使用方式靈活、靈敏度高；2、本發(fā)明因使用光纖彎曲傳感單元，使本裝置具有抗電磁干擾、靈敏度高、電絕緣性好、安全可靠、耐腐蝕、可遠(yuǎn)距離檢測等諸多優(yōu)點(diǎn)；3、本發(fā)明由于可以采用的光源-光功率法測試，從而可以大幅度降低測試單元的成本，從而使本裝置的整體成本大幅度降低，使本裝置具有廣闊的使用范圍。4、本發(fā)明因使用雙光纖彎曲傳感單元并經(jīng)差分運(yùn)算得到結(jié)果，從而可以有效避免光源功率波動(dòng)對(duì)測試結(jié)果的影響，進(jìn)ー步提高了測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。綜上所述，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)合理、加工制作方便且使用方式靈活、靈敏度高、使用效果好，并具有成本低、可以遠(yuǎn)距離檢測、消減光源功率波動(dòng)帶來的影響等優(yōu)點(diǎn)，使本發(fā)明的裝置具有良好的使用前景。下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)ー步的詳細(xì)描述。
圖I為本發(fā)明實(shí)施例I的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例I中曲線型殼體的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明實(shí)施例8的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為本發(fā)明實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為本發(fā)明實(shí)施例5的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8為本發(fā)明實(shí)施例5中彈簧的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。圖9為本發(fā)明實(shí)施例6的結(jié)構(gòu)示意圖。圖10為本發(fā)明實(shí)施例6中波紋管的局部結(jié)構(gòu)示意圖。圖11為本發(fā)明實(shí)施例7的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說明
I -延長光纖■’4- ft線型殼體;5-測試單元;
7-處遲單兀;10-殼體;15-扭轉(zhuǎn)桿;
16-調(diào)整螺桿; 17-基板;18-傳動(dòng)桿;
19-鋸齒板;20-移動(dòng)基板;
21-齒輪ー ;22-齒輪ニ ;30-輔助彈簧;
33-信號(hào)光纖; 38-彈簧絲;40-波紋管;
42-管壁;45-1X2光分路器; 46-光反射裝置;
4-I-A側(cè)變形齒; 4-2-B側(cè)變形齒。
具體實(shí)施例方式如圖I、圖2所示的ー種差分光纖型扭轉(zhuǎn)角度檢測裝置，包括光纖彎曲傳動(dòng)單元，所述光纖彎曲傳動(dòng)單元包括殼體10，所述殼體10內(nèi)設(shè)置有移動(dòng)基板20，所述移動(dòng)基板20上連接有扭轉(zhuǎn)桿15，且所述移動(dòng)基板20在扭轉(zhuǎn)桿15的轉(zhuǎn)動(dòng)下能沿殼體10內(nèi)壁上下滑動(dòng)，所述移動(dòng)基板20的兩側(cè)分別設(shè)置有一個(gè)光纖彎曲傳感單元，所述的兩個(gè)光纖彎曲傳感單元均包括信號(hào)光纖33和供信號(hào)光纖33穿過的曲線形測試通道，每個(gè)光纖彎曲傳感單元內(nèi)的信號(hào)光纖33通過延長光纖I連接有對(duì)信號(hào)光纖33中的光信號(hào)功率變化量進(jìn)行同步測試與分析處理的測試單元5，所述測試単元5與同一個(gè)處理単元7相連接，所述曲線形測試通道包括曲線形支架以及連續(xù)布設(shè)在所述曲線形支架上相對(duì)兩側(cè)的多個(gè)A側(cè)變形齒4-1和多個(gè)B側(cè)變形齒4-2，多個(gè)A側(cè)變形齒4-1和多個(gè)B側(cè)變形齒4-2之間呈交錯(cuò)布設(shè)且二者的頭部間形成供ー個(gè)或多個(gè)信號(hào)光纖33穿過的曲線形通道，所述移動(dòng)基板20的位置變化分別使兩個(gè)光纖彎曲傳感單元的長度ー個(gè)伸長、另ー個(gè)縮短。本實(shí)施例中，曲線形支架為曲線形殼體4構(gòu)成，布設(shè)在所述的曲線型殼體4內(nèi)部相對(duì)兩側(cè)的多個(gè)A側(cè)變形齒4-1和多個(gè)B側(cè)變形齒4-2，所述的A側(cè)變形齒4-1和B側(cè)變形齒4-2呈交錯(cuò)布設(shè)，A側(cè)變形齒4-1和B側(cè)變形齒4-2對(duì)應(yīng)布設(shè)在信號(hào)光纖33的兩側(cè)。在扭轉(zhuǎn)桿15上有螺紋且與移動(dòng)基板20是螺紋配合，移動(dòng)基板20與殼體10內(nèi)壁是滑動(dòng)配合并且隨著扭轉(zhuǎn)桿15的轉(zhuǎn)動(dòng)而在螺紋的作用下移動(dòng)位置，使兩個(gè)曲線形殼體4 ー個(gè)拉伸、另ー個(gè)被壓縮，并且兩個(gè)曲線形殼體4包含的信號(hào)光纖33的彎曲曲率變化，兩個(gè)測試單元5分別通過檢測信號(hào)光纖33內(nèi)部傳輸光信號(hào)功率的變化并傳遞給處理單元7，處理單元7對(duì)兩個(gè)測試単元5的數(shù)據(jù)進(jìn)行差分處理并計(jì)算后得出扭轉(zhuǎn)桿15的扭轉(zhuǎn)角度，同時(shí)消除了測試單元5中的光信號(hào)功率的波動(dòng)影響，井分別根據(jù)兩個(gè)曲線形殼體4是出于壓縮還是伸長的狀態(tài)得出扭轉(zhuǎn)桿15的扭轉(zhuǎn)方向。在殼體10內(nèi)填充有阻水油膏用以防水及延長信號(hào)光纖33的使用壽命。所述信號(hào)光纖33為外部包有多層保護(hù)層的光纖，如緊套光纖、碳涂覆光纖、聚酰亞胺涂覆光纖等；所述信號(hào)光纖33也可以是塑料光纖、多芯光纖、細(xì)徑光纖或光子晶體光纖。實(shí)施例2如圖3所示，本實(shí)施例中，與實(shí)施例I不同的是所述扭轉(zhuǎn)桿15上方固定有齒輪ニ22，所述齒輪ニ 22的一側(cè)設(shè)置有與齒輪ニ 22相嚙合的齒輪ー 21，所述齒輪一 21上設(shè)置有傳動(dòng)桿18，所述傳動(dòng)桿18的轉(zhuǎn)動(dòng)通過齒輪一 21和齒輪ニ 22使扭轉(zhuǎn)桿15扭轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)桿15的轉(zhuǎn)動(dòng)使移動(dòng)基板20移動(dòng)。本實(shí)施例中，其余部分的結(jié)構(gòu)、連接關(guān)系和工作原理均與實(shí)施例I相同。實(shí)施例3如圖4所示，本實(shí)施例中，與實(shí)施例2不同的是所述殼體10底部設(shè)置有穿過殼體10的調(diào)整螺桿16，所述調(diào)整螺桿16與殼體10為螺紋配合，所述調(diào)整螺桿16的上端設(shè)置有基板17。且基板17與調(diào)整螺桿16的端部是滑動(dòng)接觸，在基板17與移動(dòng)基板20之間是構(gòu)成光纖彎曲傳感單元的曲線型殼體4。本實(shí)施例中，其余部分的結(jié)構(gòu)、連接關(guān)系和工作原理均與實(shí)施例2相同。實(shí)施例4如圖6所示，本實(shí)施例中，與實(shí)施例I不同的是兩個(gè)曲線型殼體4中包含的信號(hào)光纖33的一端安置有光反射裝置46,信號(hào)光纖33的另一端通過延長光纖I連接ー 1X2光分路器45的I ロ，1X2光分路器45的2 ロ接測試單元5。本實(shí)施例中，其余部分的結(jié)構(gòu)、連接關(guān)系和工作原理均與實(shí)施例I相同。實(shí)施例5如圖7、圖8所示，本實(shí)施例中，與實(shí)施例I不同的是所述曲線形支架是彈簧，A側(cè)變形齒4-1和B側(cè)變形齒4-2對(duì)應(yīng)布設(shè)在彈簧中相鄰兩圈彈簧絲38之間，且A側(cè)變形齒4-1和B側(cè)變形齒4-2相互交錯(cuò)布設(shè)。本實(shí)施例中，其余部分的結(jié)構(gòu)、連接關(guān)系和工作原理均與實(shí)施例I相同。
實(shí)施例6如圖9、圖10所示，本實(shí)施例中，與實(shí)施例I不同的是曲線形支架是波紋管40，A側(cè)變形齒4-1和B側(cè)變形齒4-2對(duì)應(yīng)布設(shè)在波紋管40的管壁42上內(nèi)凹處的相對(duì)兩個(gè)側(cè)面上，且A側(cè)變形齒4-1和B側(cè)變形齒4-2相互交錯(cuò)布設(shè)。本實(shí)施例中，其余部分的結(jié)構(gòu)、連接關(guān)系和工作原理均與實(shí)施例I相同。實(shí)施例7如圖11所示，本實(shí)施例中，與實(shí)施例I不同的是所述曲線型支架為分別設(shè)置在所述殼體10內(nèi)頂部和底部的兩塊鋸齒板19，且每塊鋸齒板19通過輔助彈簧30與移動(dòng)基板20相連接。輔助彈簧30與移動(dòng)基板20是滑動(dòng)接觸，輔助彈簧30與兩塊鋸齒板19固定在一起，信號(hào)光纖33夾持在兩鋸齒板19之間，扭轉(zhuǎn)桿15轉(zhuǎn)動(dòng)后，使移動(dòng)基板20的位置變化，從而使ー個(gè)兩鋸齒板19之間的壓緊カ變大,使另ー個(gè)兩鋸齒板19之間的壓緊カ變小，兩鋸 齒板19之間的距離也就變化，使信號(hào)光纖33的彎曲曲率變化，兩個(gè)測試單元5分別檢測到該變化。信號(hào)光纖33可以以螺旋盤繞的方式敷設(shè)于兩鋸齒板19之間，延長信號(hào)光纖33的有效長度，提高測試的精度。當(dāng)然也可以由三個(gè)或三個(gè)以上的鋸齒板19構(gòu)成兩層或兩層以上的微彎結(jié)構(gòu)，延長信號(hào)光纖33的有效長度，提高檢測的精度。本實(shí)施例中，其余部分的結(jié)構(gòu)、連接關(guān)系和工作原理均與實(shí)施例I相同。實(shí)施例8如圖5所示的ー種差分光纖型扭轉(zhuǎn)角度檢測裝置包括測試單元5和光纖彎曲傳動(dòng)単元，所述光纖彎曲傳動(dòng)單元包括殼體10，所述殼體10內(nèi)設(shè)置有移動(dòng)基板20，所述移動(dòng)基板20上連接有扭轉(zhuǎn)桿15，且所述移動(dòng)基板20在扭轉(zhuǎn)桿15的轉(zhuǎn)動(dòng)下能沿殼體10內(nèi)壁上下滑動(dòng)，所述移動(dòng)基板20的兩側(cè)分別設(shè)置有一個(gè)光纖彎曲傳感單元，所述的兩個(gè)光纖彎曲傳感單元均包括信號(hào)光纖33和供信號(hào)光纖33穿過的曲線形測試通道，所述曲線形測試通道包括曲線形支架以及連續(xù)布設(shè)在所述曲線形支架上相對(duì)兩側(cè)的多個(gè)A側(cè)變形齒4-1和多個(gè)B側(cè)變形齒4-2，多個(gè)A側(cè)變形齒4-1和多個(gè)B側(cè)變形齒4-2之間呈交錯(cuò)布設(shè)且二者的頭部間形成供ー個(gè)或多個(gè)信號(hào)光纖33穿過的曲線形通道，所述測試単元5是具有ー個(gè)光源、兩個(gè)光探測器的測試單元，與該測試単元5的光源連接有一 1X2光分路器45，該光分路器的2ロ分別接兩個(gè)曲線型支架中信號(hào)光纖33的一端，兩個(gè)信號(hào)光纖33的另一端分別接測試單元5的兩個(gè)光探測器ロ，測試單元5后接處理單元7。所述移動(dòng)基板20的位置變化分別使兩個(gè)光纖彎曲傳感單元的長度ー個(gè)伸長、另ー個(gè)縮短。測試單元5分別測得兩個(gè)曲線型支架包含的信號(hào)光纖33中傳輸?shù)墓庑盘?hào)功率的變化信號(hào)，并將該信號(hào)傳遞給處理單元7，后者經(jīng)過差分計(jì)算得到移動(dòng)基板20的移動(dòng)距離并計(jì)算出扭轉(zhuǎn)桿15轉(zhuǎn)向角度，該差分計(jì)算可以消減測試單元5中的光源輸出功率波動(dòng)對(duì)測試結(jié)果的影響，并通過分別確定兩個(gè)曲線型殼體4的壓縮或伸長變化狀態(tài)計(jì)算出移動(dòng)基板20的移動(dòng)方向，并推算出扭轉(zhuǎn)桿15的轉(zhuǎn)向方向。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變換，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.ー種差分光纖型扭轉(zhuǎn)角度檢測裝置，其特征在于包括光纖彎曲傳動(dòng)單元，所述光纖彎曲傳動(dòng)單元包括殼體(10)，所述殼體(10)內(nèi)設(shè)置有移動(dòng)基板(20)，所述移動(dòng)基板(20)上連接有扭轉(zhuǎn)桿(15)，且所述移動(dòng)基板(20)在扭轉(zhuǎn)桿(15)的轉(zhuǎn)動(dòng)下能沿殼體(10)內(nèi)壁上下滑動(dòng)，所述移動(dòng)基板(20)的兩側(cè)分別設(shè)置有一個(gè)光纖彎曲傳感單元，所述兩個(gè)光纖彎曲傳感單元均包括信號(hào)光纖(33)和供信號(hào)光纖(33)穿過的曲線形測試通道，每個(gè)光纖彎曲傳感單元內(nèi)的信號(hào)光纖(33)通過延長光纖(I)連接有對(duì)信號(hào)光纖(33)中的光信號(hào)功率變化量進(jìn)行同步測試與分析處理的測試單元(5)，所述測試単元(5)與同一個(gè)處理単元(7)相連接，所述曲線形測試通道包括曲線形支架以及連續(xù)布設(shè)在所述曲線形支架上相對(duì)兩側(cè)的多個(gè)A側(cè)變形齒(4-1)和多個(gè)B側(cè)變形齒(4-2)，多個(gè)A側(cè)變形齒(4-1)和多個(gè)B側(cè)變形齒(4-2)之間呈交錯(cuò)布設(shè)且二者的頭部間形成供ー個(gè)或多個(gè)信號(hào)光纖(33)穿過的曲線形通道，所述移動(dòng)基板(20)的位置變化分別使兩個(gè)光纖彎曲傳感單元的長度ー個(gè)伸長、另ー個(gè)縮短。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種差分光纖型扭轉(zhuǎn)角度檢測裝置，其特征在于所述扭轉(zhuǎn)桿(15 )上方固定有齒輪ニ( 22 )，所述齒輪ニ( 22 )的一側(cè)設(shè)置有與齒輪ニ( 22 )相嚙合的齒輪ー(21 )，所述齒輪一(21)上設(shè)置有傳動(dòng)桿(18)，所述傳動(dòng)桿(18)的轉(zhuǎn)動(dòng)通過齒輪一(21)和齒輪ニ(22)使扭轉(zhuǎn)桿(15)扭轉(zhuǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的ー種差分光纖型扭轉(zhuǎn)角度檢測裝置，其特征在于所述殼體(10)底部設(shè)置有穿過殼體(10)的調(diào)整螺桿(16)，所述調(diào)整螺桿(16)的上端設(shè)置有基板(17)且所述基板(17)與調(diào)整螺桿(16)的上端為滑動(dòng)接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種差分光纖型扭轉(zhuǎn)角度檢測裝置，其特征在于所述曲線形支架為曲線形殼體(4)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種差分光纖型扭轉(zhuǎn)角度檢測裝置，其特征在于所述曲線形支架為彈簧，A側(cè)變形齒4-1和B側(cè)變形齒4-2對(duì)應(yīng)布設(shè)在彈簧中相鄰相鄰兩圈彈簧絲(38)之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種差分光纖型扭轉(zhuǎn)角度檢測裝置，其特征在于所述曲線形支架為波紋管(40)，A側(cè)變形齒4-1和B側(cè)變形齒4-2對(duì)應(yīng)布設(shè)在波紋管(40)的管壁(42)上內(nèi)凹處的相對(duì)兩個(gè)側(cè)面上。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種差分光纖型扭轉(zhuǎn)角度檢測裝置，其特征在于所述曲線型支架為分別設(shè)置在所述殼體(10)內(nèi)頂部和底部的兩塊鋸齒板(19)，且每塊鋸齒板(19)通過輔助彈簧(30)與移動(dòng)基板(20)相連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的ー種差分光纖型扭轉(zhuǎn)角度檢測裝置，其特征在于每個(gè)曲線形殼體(4)中的信號(hào)光纖(33)的一端設(shè)置有光反射裝置(46)，所述信號(hào)光纖(33)的另ー端通過延長光纖(I)連接1X2光分路器(45)的I ロ，1X2光分路器(45)的2 ロ接測試單元(5)。
9.ー種差分光纖型扭轉(zhuǎn)角度檢測裝置，其特征在于包括測試單元(5)和光纖彎曲傳動(dòng)單元，所述光纖彎曲傳動(dòng)單元包括殼體(10)，所述殼體(10)內(nèi)設(shè)置有移動(dòng)基板(20)，所述移動(dòng)基板(20)上連接有扭轉(zhuǎn)桿(15)，且所述移動(dòng)基板(20)在扭轉(zhuǎn)桿(15)的轉(zhuǎn)動(dòng)下能沿殼體(10)內(nèi)壁上下滑動(dòng)，所述移動(dòng)基板(20)的兩側(cè)分別設(shè)置有一個(gè)光纖彎曲傳感單元，所述的兩個(gè)光纖彎曲傳感單元均包括信號(hào)光纖(33)和供信號(hào)光纖(33)穿過的曲線形測試通道，所述曲線形測試通道包括曲線形支架以及連續(xù)布設(shè)在所述曲線形支架上相對(duì)兩側(cè)的多個(gè)A側(cè)變形齒(4-1)和多個(gè)B側(cè)變形齒(4-2)，多個(gè)A側(cè)變形齒(4-1)和多個(gè)B側(cè)變形齒(4-2)之間呈交錯(cuò)布設(shè)且二者的頭部間形成供ー個(gè)或多個(gè)信號(hào)光纖(33)穿過的曲線形通道，所述測試単元(5)是具有一個(gè)光源、兩個(gè)光探測器的測試單元，與該測試単元(5)的光源連接有一 1X2光分路器(45)，該光分路器的2 ロ分別接兩個(gè)曲線型支架中信號(hào)光纖(33)的一端，兩個(gè)信號(hào)光纖(33)的另一端分別接測試單元(5)的兩個(gè)光探測器ロ，測試單元(5)后接處理單元(7 )。所述移動(dòng)基板(20 )的位置變化分別使兩個(gè)光纖彎曲傳感單元的長度ー 個(gè)伸長、另ー個(gè)縮短。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種差分光纖型扭轉(zhuǎn)角度檢測裝置，包括光纖彎曲傳動(dòng)單元，光纖彎曲傳動(dòng)單元包括殼體，殼體內(nèi)設(shè)置有移動(dòng)基板，移動(dòng)基板上連接有扭轉(zhuǎn)桿，且移動(dòng)基板在扭轉(zhuǎn)桿的轉(zhuǎn)動(dòng)下能沿殼體內(nèi)壁上下滑動(dòng)，所述移動(dòng)基板的兩側(cè)分別設(shè)置有一個(gè)光纖彎曲傳感單元，兩個(gè)光纖彎曲傳感單元均包括信號(hào)光纖和曲線形測試通道，每個(gè)光纖彎曲傳感單元內(nèi)的信號(hào)光纖連接有測試單元，測試單元與同一個(gè)處理單元相連接，曲線形測試通道包括曲線形支架以及連續(xù)布設(shè)在曲線形支架上相對(duì)兩側(cè)的多個(gè)A側(cè)變形齒和多個(gè)B側(cè)變形齒，本發(fā)明能有效避免光源功率的波動(dòng)造成的測試誤差，其結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)合理、加工制作方便且使用方式靈活、靈敏度高、使用效果好。
文檔編號(hào)G01D5/32GK102645184SQ201010557998
公開日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2010年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月24日
發(fā)明者杜兵 申請(qǐng)人:西安金和光學(xué)科技有限公司