光纤位移检测装置的制作方法

1.本公开涉及光纤检测技术领域，尤其涉及一种光纤位移检测装置。


背景技术：

2.大多数传统的传感器主要是基于电磁技术的传感器，这类传感器不能应用于强电磁干扰环境及易燃易爆气体的检测。现代光纤最重要的优点之一就是它的易弯曲性和防磁防爆性能，当光纤的弯曲状态发生变化时，会引起光纤中的模式耦合，其中有些导波模变成了辐射模，从而引起弯曲损耗，弯曲半径越小，弯曲损耗就越大，从而利用光纤的弯曲损耗原理制成光强调制型光纤传感器，克服传统传感器的不足。
3.近年来，出现了基于光纤传感技术的位移检测传感器，即光纤位移传感器，大多数是利用光纤光栅技术或光干涉技术进行位移检测。
4.现有的光纤光栅位移传感器，操作复杂，成本较高，并且检测的数据更新较为缓慢，灵敏度低，操作人员无法快速的看到位移的检测结果，在实际应用中受到了较大的限制。因此亟需要一种操作简单，对位移的检测灵敏度较高且检测迅速的光纤位移检测装置。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本公开的目的在于提出一种光纤位移检测装置，以解决或部分解决背景技术提出的问题。
6.基于上述目的，本公开提供了一种光纤位移检测装置，包括：
7.顶支撑块；
8.丝杠，通过丝杠螺母与所述顶支撑块的侧壁连接；
9.中间块，套设于所述丝杠的外壁，可在所述丝杠的带动下转动；
10.测量组件，包括：
11.移动杆，与所述中间块的侧壁固定；
12.悬挂绳，与所述移动杆通过连接件连接，可在所述移动杆的带动下相对所述丝杠进行纵向移动；
13.光纤光栅，设于所述悬挂绳上；
14.光纤光栅调制解调仪，与所述光纤光栅连接。
15.进一步地，还包括底支撑块，所述丝杠的底部与所述底支撑块的顶部转动连接。
16.进一步地，所述测量组件还包括固定壳，所述固定壳与所述底支撑块固定，所述悬挂绳位于所述固定壳内。
17.进一步地，所述固定壳内壁固定有悬挂块，所述悬挂块开有容所述悬挂绳悬挂的凹槽。
18.进一步地，所述连接件穿过所述固定壳后与所述悬挂绳的一端连接，所述悬挂绳的另一端绕过所述凹槽后与第二弹性件的一端连接，第二弹性件的另一端与所述固定壳的内壁固定。
19.进一步地，所述测量组件还包括保护罩，所述保护壳与所述固定壳的外壁连接，所述移动杆与所述连接件连接的端部伸入所述保护罩内，所述连接件位于所述保护罩内。
20.进一步地，所述底支撑块的顶部向下开有支撑槽，所述丝杠的底部与所述支撑槽的底部转动连接，所述固定壳与所述支撑槽的侧壁固定。
21.进一步地，还包括竖块，竖块内开有容所述移动杆滑动的滑动孔，所述移动杆穿过所述滑动孔后与所述连接件连接。
22.进一步地，所述丝杠的外壁固设有转动台，所述中间块的顶部向下开有与所述转动台配合的通孔。
23.进一步地，所述转动台的外壁设有多个凸台，所述通孔内壁设有多个与所述凸台配合的固定台。
24.从上面所述可以看出，本公开提供的光纤位移检测装置，仅需要将待检测相对位移的两个部件分别与顶支撑块的顶部及丝杠的底部固定，当位于顶支撑块顶部的待检测部件发生向下的位移时，通过检测悬挂绳上的光纤光栅移动的信号就可以迅速地检测出两个部件的相对位移，使得位移检测的灵敏度高，检测速度快，并且本公开的光纤位移检测装置适用于多种不同的物体之间的位移检测，适用范围广，操作简单。
附图说明
25.为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1为本公开实施例的光纤位移检测装置去掉底支撑块的示意图；
27.图2为本公开实施例的光纤位移检测装置的示意图；
28.图3为本公开说明书附图1中b的局部放大示意图；
29.图4为本公开说明书附图1中a的局部放大示意图。
30.图中：1、顶支撑块；
31.2、丝杠；21、转动台；211、凸台；
32.3、丝杠螺母；
33.4、测量组件；41、移动杆；42、保护罩；43、连接件；44、第二弹性组件；45、悬挂块；451、凹槽；46、悬挂绳；47、光纤光栅；
34.5、竖块；6、固定壳；7、底支撑块；8、中间块；81、固定台。
具体实施方式
35.为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。
36.需要说明的是，除非另外定义，本公开实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后
面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
37.如图1所示，一种光纤位移检测装置，包括：顶支撑块1；丝杠2，通过丝杠2螺母与所述顶支撑块1的侧壁连接；中间块8，套设于所述丝杠2的外壁，可在所述丝杠2的带动下转动；测量组件4，包括：移动杆41，与所述中间块8的侧壁固定；悬挂绳46，与所述移动杆41通过连接件43连接，可在所述移动杆41的带动下相对所述丝杠2进行纵向移动；光纤光栅47，设于所述悬挂绳46上；光纤光栅47调制解调仪，与所述光纤光栅47连接。
38.具体的，所述测量组件4可以设有多个，分别设于所述中间块8的前壁、后壁、左壁、右壁中的至少之一。本实施例中，所述测量组件4优选设置两个，分别相对设置于所述中间块8的左右两个侧壁上，与所述中间块8固定连接。
39.设置两个测量组件4，使得本装置可以从两侧同时测量待测物体的位移变化，使得测量更加准确。
40.所述连接件43优选为不会在外力的牵引下发生形变的硬质的绳子，避免在测量过程中由于连接件43的形变而造成测量的误差。
41.所述悬挂绳46的材质为硬质材料，这样使得悬挂绳46在受到牵引力或者拉力的时候自身不会发生形变，不会引起位移测量的误差。
42.所述光纤光栅47粘贴于所述悬挂绳46上，光纤光栅47通过光纤与光纤光栅47调制解调仪连接，光纤光栅47调制解调仪与电脑连接，光纤光栅47调制解调仪将接收到的光纤光栅47位移变化的信号传输到电脑中，方便操作人员实时监测。
43.本光纤位移检测装置可以用于检测多种物体的位移变化，主要用于检测物体m相对于物体n的位移变化，其中物体m与物体n之间有一定的距离。
44.使用时，将所述顶支撑块1与待检测的物体m的底部固定，将所述丝杠2的底部与所述物体n转动连接，确保丝杠2可以稳定的转动且不会造成倾斜。例如，可以在地面上固定一根固定柱，然后将丝杠2的底部开口，将丝杠2套入固定柱中，确保丝杠2可以转动，且稳定的设置在地面上即可。
45.将本装置安装完成后，可以实时检测物体m是否相对物体n发生了位移。当物体m在长时间的外力作用下发生向下的位移时，向下移动的物体m给顶支撑块1施加了向下的压力，进而使得顶支撑块1向下移动。顶支撑块1向下移动，进而带动丝杠螺母3沿着丝杠2向下移动，进而带动丝杠2转动。丝杠2转动进而带动中间块8转动，转动的中间块8带动移动杆41相对丝杠2进而横向移动。例如中间杆带动移动杆41向左移动，移动杆41进一步带动连接件43及悬挂绳46进行移动。当悬挂绳46在移动杆41及连接件43的带动下纵向移动时，悬挂绳46上的光纤光栅47也进行移动，此时与光纤光栅47连接的光纤光栅47调制解调仪接收到光纤光栅47移动的信号，进而将信号传输到电脑中，方便操作人员实时监测。光纤光栅47移动的位移即为顶支撑块1向下移动的位移，也就是待检测物体m向下移动的位移，进而可以快速的检测出物体m相对于物体n发生的位移。
46.具体的，本光纤位移检测装置可以用于检测多种物体的位移变化，例如，可以用于检测一个横梁相对于地面是否发生了位移，或者发生了多大程度的位移。使用时，将所述顶
支撑块1与待检测的横梁的底部固定，将所述丝杠2的底部与所述地面转动连接，然后使用本装置进行二者之间位移变化的测量。
47.或者使用本光纤位移检测装置检测一个孔状结构的顶部与底部之间是否发生位移。使用时，将所述顶支撑块1与待检测的孔状结构的顶部固定，将所述丝杠2的底部与孔状结构的底部转动连接，然后使用本装置进行二者之间位移变化的测量。
48.或者用于检测桥梁相对于基准面是否发生了位移，使用时，将所述顶支撑块1与待检测的桥梁的底部固定，将所述丝杠2的底部与基准面转动连接，然后使用本装置进行二者之间位移变化的测量。
49.本公开提供的光纤位移检测装置，仅需要将待检测相对位移的两个部件分别与顶支撑块及丝杠的底部固定，当位于顶支撑块顶部的待检测部件发生向下的位移时，通过检测悬挂绳上的光纤光栅移动的信号就可以迅速地检测出两个部件的相对位移，使得位移检测的灵敏度高，检测速度快，并且本公开的光纤位移检测装置适用于多种不同的物体之间的位移检测，适用范围广，操作简单。
50.在一些实施例中，如图2所示，还包括底支撑块7，所述丝杠2的底部与所述底支撑块7转动连接。
51.具体的，所述底支撑块7为板状、槽状、块状等结构。
52.在检测过程中，将所述底支撑块7的底部与地面固定，底支撑块7的设置使得本检测装置的安装更加稳固。
53.在一些实施例中，如图1、图3所示，所述测量组件4还包括固定壳6，所述固定壳6与所述底支撑块7固定，所述悬挂绳46位于所述固定壳6内。
54.具体的，所述固定壳6与所述底支撑块7固定，使得所述固定壳6稳定，进而使得位于固定壳6内的悬挂绳46稳定，不会由于其他外力的因素导致悬挂绳46发生移动，避免造成测量的误差，
55.在一些实施例中，如图3所示，所述固定壳6内壁固定有悬挂块45，所述悬挂块45开有容所述悬挂绳46悬挂的凹槽451。
56.具体的，凹槽451用于容所述悬挂绳46穿过，且凹槽451用于悬挂所述悬挂绳46。悬挂绳46采用悬挂的方式设于凹槽451内，既可以实现悬挂绳46的固定，又可以避免悬挂绳46受到其他外力的影响，使得悬挂绳46所有的移动均是由于移动杆41及连接件43的牵引而造成的，不会有其他外力的影响，检测灵敏、误差小。
57.在一些实施例中，所述连接件43穿过所述固定壳6后与所述悬挂绳46的一端连接，所述悬挂绳46的另一端绕过所述凹槽451后与第二弹性件的一端连接，第二弹性件的另一端与所述固定壳6的内壁固定。
58.具体的，悬挂绳46的一端与所述连接件43连接，使得悬挂绳46可以在移动杆41及连接件43的牵引作用下进行纵向移动。悬挂绳46的另一端与所述第二弹性件连接，既可以保证悬挂绳46的稳定，不会由于过大的牵引造成悬挂绳46的脱落，又可以保证悬挂绳46可以有伸缩及移动的空间。
59.在一些实施例中，所述测量组件4还包括保护罩42，所述保护壳与所述固定壳6的外壁连接，所述移动杆41与所述连接件43连接的端部伸入所述保护罩42内，所述连接件43位于所述保护罩42内。
60.具体的，所述移动杆41与所述连接件43连接的端部伸入所述保护罩42内，所述连接件43位于所述保护罩42内，保护罩42对移动杆41及连接件43起到了保护及限位的作用。放置移动杆41尤其是连接件43在外力的作用下造成倾斜，确保移动杆41及连接件43的移动是水平的横向移动，增大本装置的检测精度。
61.在一些实施例中，所述底支撑块7的顶部向下开有支撑槽，所述丝杠2的底部与所述支撑槽的底部转动连接，所述固定壳6与所述支撑槽的侧壁固定。
62.具体的，所述底支撑块7的顶部向下开有支撑槽，所述中间块8、测量组件4、固定壳6均位于所述支撑槽内，可以起到对上述组件的保护作用，防止在检测过程中其他因素对这些组件造成不必要的损坏。
63.在一些实施例中，如图1所示，还包括竖块5，竖块5内开有容所述移动杆41滑动的滑动孔，所述移动杆41穿过所述滑动孔后与所述连接件43连接。
64.具体的，所述竖块5进一步地对移动杆41的移动进行了限位作用，防止移动杆41在移动过程中出现偏移，提升检测的精度。
65.在一些实施例中，如图4所示，所述丝杠2的外壁固设有转动台21，所述中间块8的顶部向下开有与所述转动台21配合的通孔。
66.在一些实施例中，所述转动台21的外壁设有多个凸台211，所述通孔内壁设有多个与所述凸台211配合的固定台81。
67.具体的，所述固定台81与凸台211配合，当丝杠2转动时，丝杠2带动丝杠2外壁的转动台21转动，转动台21带动转动台21外壁的凸台211转动，进而使得凸台211带动与其配合的固定台81转动，进而带动中间块8转动。
68.通过固定台81与凸台211的配合，使得丝杠2与中间块8的配合更加紧密稳固，使得中间块8的转动更加灵活，检测更加灵敏。
69.所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本公开的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本公开的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
70.本公开的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。