Волоконно-оптический преобразователь усилий и перемещений Советский патент 1989 года по МПК G02B6/28 G01L11/02 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в высокочувствительных системах измерения давления и перемещения

Целью изобретения является повьше ние чувствительности и надежности волоконно-оптического преобразователя усилий и перемещений при сохранении или не значительном увеличении его габаритов.

На фиг. 1 представлен волоконно- оптический преобразователь, общий вид; на фиг. 2 - характеристика пропускания чувствительного элемента в зависимости от его величины прогиба под действием внешних сил.

Волоконно-оптический преобразователь усилий и перемещений содержит два деформера 1 и 2, установленную между ними катушку 3 с намотанным с образованием витков волоконным чувствительным элементом 4. Волоконный чувствительный элемент 4 имеет оптические вход 5 и выход 6. Профили поверхности 7 катушки 3, обращенные к деформерам 1 и 2, выполнены волнистыми С образованием выступов и впадин, а на боковых поверхностях катушки закреплены упругие элементы 8,

.

-

509794

большая часть световой энергии излучается в оболочку.

Существует диапазон изменения ве- - личины прогиба волоконного элемента 4, в котором интенсивность световой энергии изменяется линейно. Поэтому все измерения целесообразно проводит именно в этом диапазоне. Для этого 0 необходимо задавать начальньш изгиб световода.

При изгибе волоконного чувствительного элемента 4 упругие элемен- ты 8, расположенные на меньших гранях катушки, сжимаются, благодаря чему волоконный элемент 4 не растягивается и не разрушается.

Когда сдавливающее действие на волоконный чувствительный элемент ;.4 прекращается, деформеры возвращаются в исходное положение под действием упругих сил материала волоконного чувствительного элемента 4 и упругих элементов 8.

На фиг.2 показан график зависимости пропускания световой энергии от величины прогиба о волоконного элемента 4 под действием внешних сил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в высокочувствительных системах измерения давления и перемещения. Цель изобретения - повышение чувствительности. Противолежащие профили поверхностей 9 деформеров 1 и 2 выполнены волнистыми. Между деформерами 1 и 2 размещена катушка 3 с волоконным чувствительным элементом 4. Профили поверхностей 7 катушки 3, обращенные к деформерам, выполнены волнистыми. На боковых поверхностях катушки установлены упругие элементы 8. Выступы деформеров 1 и 2 расположены против впадин катушки 3. Под действием нагрузки деформеры 1 и 2 перемещаются и изгибают витки волоконного элемента 4. Часть оптической энергии излучается из его сердцевины в оболочку. Чем сильнее изгиб волоконного элемента 4, тем большая часть световой энергии излучается в оболочку. 2 ил.

Витки волоконного чувствительного элемента 4 расположены поперек волнистых профилей катушки 3, Внутренние противолежащие профили поверхности 9 деФормула изобретения

Волоконно-оптический преобразователь усилий и перемещений, содержа- формеров 1 и 2.-выполнены волнистыми 5 Щий два деформера, размещенный между с образованием выступов и впадин, при ними волоконньй чувствительный элеэтом выступы деформеров 1 и 2 расположены соответственно против впаДин катушки 3, Упругие элементы 8 способствуют плотной намотке волоконного 40 чувствительного элемента 4 и предотвращает его разрушение под действием нагрузки.

Устройство работает следующим образом.

Под действием нагрузки деформеры 1 и 2 прижимаются к катушке 3. При этом волоконный чувствительный элемент 4, намотанный на катушку 3, изгибается на выступах и впадинах деформеров и катушки. На изгибах волокон- ного чувствительного элемента часть оптической энергии излучается из его

мент с оптическим входом и выходом, при этом внутренние противолежащие профили поверхности деформеров выполнены волнистыми с образованием выступов и впадин, о тлич ающий- с я тем, что, с целью повьппения чувствительности, он снабжен кат5ппкой с закрепленными на ее поверхностях 45 упругими элементами, на которой размещены витки волоконного чувствительного элемента, при этом профили поверхностей катушки, обращенные к деформерам , выполнены волнистыми с образованием выступов и впадин, а витки волоконного чувствительного элемента расположены поперек ее волнистых профилей, при этом выступы деформеров расположены соответственно против впадин катушки.

50

сердцевины в оболочку. Чем сильнее .изгиб волоконного элемента 4, тем

Формула изобретения

0

мент с оптическим входом и выходом, при этом внутренние противолежащие профили поверхности деформеров выполнены волнистыми с образованием выступов и впадин, о тлич ающий- с я тем, что, с целью повьппения чувствительности, он снабжен кат5ппкой с закрепленными на ее поверхностях 5 упругими элементами, на которой размещены витки волоконного чувствительного элемента, при этом профили поверхностей катушки, обращенные к деформерам , выполнены волнистыми с образованием выступов и впадин, а витки волоконного чувствительного элемента расположены поперек ее волнистых профилей, при этом выступы деформеров расположены соответственно против впадин катушки.

0

U,n8

ШО

Фиг.г

ZOO300

ct, пкп