SU1534408A1 - Fiber-optic sensor of vibration accelerations - Google Patents
Fiber-optic sensor of vibration accelerations Download PDFInfo
- Publication number
- SU1534408A1 SU1534408A1 SU884410716A SU4410716A SU1534408A1 SU 1534408 A1 SU1534408 A1 SU 1534408A1 SU 884410716 A SU884410716 A SU 884410716A SU 4410716 A SU4410716 A SU 4410716A SU 1534408 A1 SU1534408 A1 SU 1534408A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- sensor
- fiber
- expand
- frequency range
- directions
- Prior art date
Links
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 title claims abstract description 5
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract description 5
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000725 suspension Substances 0.000 abstract description 4
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 4
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано в датчиках вибрации. Цель изобретени - расширение частотного диапазона контролируемых перемещений за счет изменени жесткости упругого подвеса. Световой поток от источника поступает на чувствительный элемент 2, выполненный в виде взаимно перпендикул рных пересекающихс витков световолокна, число которых одинаково в обоих направлени х. При воздействии вибрационного ускорени WO инерционна кривизна масса 3 датчика отклон етс вызывает изменение радиуса кривизны световолоконной спирали, что приводит к изменению интенсивности светового потока и, следовательно, электрического сигнала на выходе датчика. Форма чувствительного элемента обеспечивает одинаковую жесткость упругого подвеса в рабочем и поперечном направлени х, что обеспечивает повышение резонансной частоты в поперечном направлении, и тем самым расширить частотный диапазон датчика. 3 ил.This invention relates to a measurement technique and can be used in vibration sensors. The purpose of the invention is to expand the frequency range of controlled movements by changing the stiffness of the elastic suspension. The light flux from the source enters the sensitive element 2, made in the form of mutually perpendicular intersecting turns of optical fiber, the number of which is the same in both directions. When exposed to vibration acceleration W O, the inertial curvature of the mass 3 of the sensor deflects a change in the radius of curvature of the optical fiber helix, which leads to a change in the intensity of the light flux and, consequently, an electrical signal at the output of the sensor. The shape of the sensing element provides the same stiffness of the elastic suspension in the working and transverse directions, which provides an increase in the resonant frequency in the transverse direction, and thereby expand the frequency range of the sensor. 3 il.
Description
Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано в датчиках вибрации.This invention relates to a measurement technique and can be used in vibration sensors.
Цель изобретени - расширение час- тотного диапазона контролируемых колебаний за счет изменени жесткости . упругого подвеса.The purpose of the invention is to expand the frequency range of controlled oscillations by changing the stiffness. elastic suspension.
На фиг. 1 приведена блок-схема волоконно-оптического датчика виброус- корений; на фиг. 2 - частотные характеристики датчиков; на фиг. 3 - пор док сборки чувствительного элемента датчика.FIG. 1 shows a block diagram of a fiber-optic vibration sensor; in fig. 2 - frequency characteristics of the sensors; in fig. 3 - order of assembly of the sensitive element of the sensor.
Датчик содержит корпус 1 , чувстви- тельный элемент 2 в виде световоло- конной спирали из взаимно перпендикул рных пересекающихс витков, число которых одинаково в обоих направлени х , и инерционную массу 3.The sensor comprises a housing 1, a sensing element 2 in the form of a light-guide spiral from mutually perpendicular intersecting turns, the number of which is the same in both directions, and an inertial mass 3.
Датчик работает следующим образом.The sensor works as follows.
Световой поток от источника (неLuminous flux from the source (not
показан) поступает на вход чувствительного элемента 2, проходит по спирали оптического волокна и на выходе чувствительного элемента 2 в фотопри- емнике (не показан) преобразуетс в электрический сигнал. При воздействии вибрационного ускорени инерционна масса датчика отклон етс и вызы- вает изменение радиуса кривизны свето волоконной спирали, в результате чего происходит нарушение полного внутреннего отражени светового потока в оптическом волокне, что приводит к из- мерению интенсивности светового потока , а следовательно, и электрического сигнала на выходе датчика.shown) is fed to the input of the sensing element 2, passes through the spiral of the optical fiber and at the output of the sensing element 2 in a photodetector (not shown) is converted into an electrical signal. When subjected to vibration acceleration, the inertial mass of the sensor deviates and causes a change in the radius of curvature of the fiber optic coil, resulting in a violation of the total internal reflection of the light flux in the optical fiber, which leads to the measurement of the intensity of the light flux and, consequently, the electric signal at the output of the sensor.
Резонансна частота конструкции датчика в поперечном направлении в значительной степени сдвинута по сравнению с известным датчиком (Фиг. 2а) в сторону основного резонанса (фиг.2бThe resonant frequency of the transducer design in the transverse direction is largely shifted compared to the known sensor (Fig. 2a) towards the main resonance (Fig. 2b
так как жесткость механической системы датчика упругого подвеса) в рабочем и поперечном направлени х практически одинакова, что обусловлено равным числом витков чувствительного элемента в обоих направлени х и одинаковым их расположением.Since the rigidity of the mechanical system of the elastic suspension sensor) is almost the same in the working and transverse directions, due to the equal number of turns of the sensing element in both directions and their identical arrangement.
Таким образом, предлагаема форма чувствительного элемента позвол етThus, the proposed form of the sensing element allows
, ,
п P
5five
00
пысить резонансную частоту в поперечном направлении и тем самым существенно расширить частотный диапазон датчика.Dust the resonant frequency in the transverse direction and thereby significantly expand the frequency range of the sensor.
Чувствительный элемент может быть собран, например, следующим образом (Фиг. 3).The sensing element can be assembled, for example, as follows (Fig. 3).
На корпусе 1 и инерционной -маесе 3 нанос т прорези (фиг.За).Ширина прорези соответствует диаметру световолок- на.Корпус и инерционную массу наклеивают легкорастворимым клеем на держатели А и Фиксируют в струбцине навстречу друг другу с зазором Н, который обеспечивают прокладкой К (фиг. 36). Значение Н соответствует диаметру изгиба волокна. Диаметр изгиба, а также число витков определ ют экспериментально .The casing 1 and the inertial ма-masse 3 are slotted (FIG. 3a). The width of the slot corresponds to the diameter of the fiber. The case and the inertial mass are glued with an easily soluble glue on the holders A and Fixed in a clamp towards each other with a gap H, which is provided with a gasket K (Fig. 36). The value of H corresponds to the diameter of the bend of the fiber. The diameter of the bend, as well as the number of turns, is determined experimentally.
Укладку волокна осуществл ют в пазы , как показано на фиг. Зв. Пазы заливают клеем. Затем производ т отклейку деталей 1 и 2 от держателей А.The fiber is laid in the grooves as shown in FIG. Sound The grooves are filled with glue. Then, parts 1 and 2 are glued from holders A.
Така сборка обеспечивает идентичность параметров чувствительного элемента при изготовлении датчиков.Such an assembly ensures that the parameters of the sensing element are identical in the manufacture of sensors.
Техническое решение может быть реализовано также в дифференциальном датчике виброускорений, содержащем два чувствительных элемента, аналогичные указанным выпе, св занные с инерционной массой, расположенной между ними, и включенные на выходе фотоприемника навстречу друг другу. , Применение дифференциальной схемы позвол ет повысить чувствительность датчика в 2 раза и уменьшить погрешность измерени при одновременном расширении частотного диапазона.The technical solution can also be implemented in a differential sensor of vibration accelerations, which contains two sensitive elements, similar to these, associated with the inertial mass located between them and connected at the output of the photodetector towards each other. The use of a differential circuit allows to increase the sensitivity of the sensor by 2 times and reduce the measurement error while simultaneously expanding the frequency range.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884410716A SU1534408A1 (en) | 1988-04-15 | 1988-04-15 | Fiber-optic sensor of vibration accelerations |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884410716A SU1534408A1 (en) | 1988-04-15 | 1988-04-15 | Fiber-optic sensor of vibration accelerations |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1534408A1 true SU1534408A1 (en) | 1990-01-07 |
Family
ID=21368931
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU884410716A SU1534408A1 (en) | 1988-04-15 | 1988-04-15 | Fiber-optic sensor of vibration accelerations |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1534408A1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2146373C1 (en) * | 1995-08-02 | 2000-03-10 | Петр Афанасьевич Демьяненко | Fiber-optical acceleration transducer |
RU2454645C1 (en) * | 2010-12-17 | 2012-06-27 | Учреждение Российской Академии Наук Институт Машиноведения Им. А.А.Благонравова Ран | Apparatus for measuring vibration acceleration |
GB2531817A (en) * | 2014-11-03 | 2016-05-04 | Westerngeco Seismic Holdings Ltd | Accelerometer |
CN106872015A (en) * | 2017-02-22 | 2017-06-20 | 重庆邮电大学 | A kind of optical-fiber type vibrating sensing measuring system |
-
1988
- 1988-04-15 SU SU884410716A patent/SU1534408A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Гречинский Д.А., Патлах А.Л. Современное состо ние и перспективы развити волоконно-оптических преобразователей механических величин. - ОМП, 1983, № 4, с. 57-60. * |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2146373C1 (en) * | 1995-08-02 | 2000-03-10 | Петр Афанасьевич Демьяненко | Fiber-optical acceleration transducer |
RU2454645C1 (en) * | 2010-12-17 | 2012-06-27 | Учреждение Российской Академии Наук Институт Машиноведения Им. А.А.Благонравова Ран | Apparatus for measuring vibration acceleration |
GB2531817A (en) * | 2014-11-03 | 2016-05-04 | Westerngeco Seismic Holdings Ltd | Accelerometer |
GB2531817B (en) * | 2014-11-03 | 2019-12-04 | Westerngeco Seismic Holdings Ltd | Accelerometer |
US10768197B2 (en) | 2014-11-03 | 2020-09-08 | Schlumberger Technology Corporation | Accelerometer |
CN106872015A (en) * | 2017-02-22 | 2017-06-20 | 重庆邮电大学 | A kind of optical-fiber type vibrating sensing measuring system |
CN106872015B (en) * | 2017-02-22 | 2019-04-09 | 重庆邮电大学 | An Optical Fiber Vibration Sensing Measurement System |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0098875B1 (en) | Quadrature fiber-optic interferometer matrix | |
US4414471A (en) | Fiber optic acoustic signal transducer using reflector | |
EP0161671A2 (en) | Optical sensors for detecting physical parameters | |
EP1350081B1 (en) | Fiber optic displacement sensor | |
US6384919B1 (en) | Fiber optic seismic sensor | |
US4471659A (en) | Optical vibration sensor | |
SU1534408A1 (en) | Fiber-optic sensor of vibration accelerations | |
CN217980523U (en) | Sensitive unit and optical fiber Fab vibration sensor using the sensitive unit | |
CN111928937A (en) | Optical fiber vibration sensing probe and optical fiber microseismic monitoring system | |
SU1431689A3 (en) | Device for measuring mass of fibrous product | |
KR100443386B1 (en) | Fiber Optic Seismic Sensor | |
Kumagai et al. | Development of open-loop fiber optic gyroscopes for industrial and consumer use | |
JP2005283358A (en) | Lighting system, and photoelectric encoder | |
Kumagai et al. | Fiber optic gyroscopes for vehicle navigation systems | |
Carome et al. | Lower cost fiber optic vibration sensors | |
RU2829833C1 (en) | Fibre optic gyroscope optical unit | |
RU218106U1 (en) | Fiber Optic Reflective Type Vibration Sensor | |
SU1483416A1 (en) | Seismometer | |
SU1700384A1 (en) | Fibre-light transducer of oscillations | |
RU2164339C2 (en) | Fiber-optic sensing element for physical-quantity measuring transducer | |
SU1682934A1 (en) | Single fiber- optics flow velocity sensor | |
SU918801A1 (en) | Pressure pickup with frequency output | |
SU1642233A1 (en) | Device for measuring linear displacement | |
SU932226A1 (en) | Device for measuring small angular displacements of coherent radiation source | |
SU956999A1 (en) | Optical electronic vibration pickup |