一种光纤称重传感器

1.一种光纤称重传感器，包括盖板（1）、称重主体（2）和光纤光栅（3）；其特征在于所述光纤光栅（3）包括下光纤光栅（31）和上光纤光栅（32）；所述称重主体（2）包括支撑外壁（27）与悬臂梁结构（24）以及应变槽（25）；悬臂梁结构（24）设置在支撑外壁（27）内，在悬臂梁结构（24）上开有应变槽（25），且悬臂梁结构（24）分成中心对称的四个悬臂梁，分别位于支撑外壁（27）内部的同一水平面上的四个主方向上，高度大于最大载重下悬臂梁结构（24）竖直向下的最大位移；下光纤光栅（31）和上光纤光栅（32）正交设置于悬臂梁结构中心，盖板（1）通过四个球形支柱（11）与称重主体（2）的中心连接；当盖板（1）上放有重力为F的重物时，下压悬臂梁结构（24），将力传递给悬臂梁结构（24），悬臂梁结构（24）向下弯曲产生竖直方向位移的同时会发生微弯，产生横向位移，横向位移会拉动上光纤光栅（32）和下光纤光栅（31）产生轴向应变，实现对重量的测量；所述光纤光栅安装在称重主体（2）的悬臂梁结构（24）末端，上光纤光栅（32）以两点粘贴的方式固定在第二悬臂梁（242）和第四悬臂梁（244）上表面的光纤固定槽内；下光纤光栅（31）以两点粘贴的方式固定在第一悬臂梁（241）和第三悬臂梁（243）下表面的光纤固定槽内；上光纤光栅（32）和下光纤光栅（31）正交布置；当盖板（1）上放有重力为F的重物时，盖板（1）受力下压悬梁臂结构（24），悬梁臂结构（24）末端下降时会产生微弯横向拉动光纤光栅（3），使光纤光栅（3）的波长发生改变，光纤光栅（3）的波长与应变成线性关系，即在使用范围内与重力F呈线性关系，有Δλ=ηF，其中η为此结构将重力转变为横向应变的力学灵敏度系数。
2.根据权利要求1所述光纤称重传感器，其特征在于：所述悬臂梁结构前端即靠近圆环中心部位为条状矩形结构。
3.根据权利要求1或2所述光纤称重传感器，其特征在于：所述悬臂梁结构（24）末端通过挖掉4个正方形部分成为直线型结构。
4.根据权利要求1所述光纤称重传感器，其特征在于：所述悬臂梁结构（24）的条状矩形结构位于称重主体（2）中部的长矩形槽内。
5.根据权利要求1所述光纤称重传感器，其特征在于：所述应变槽（25）为圆环形凹槽，位于悬臂梁结构（24）最末端的上下表面处，将悬臂梁结构（24）与支撑外壁（27）连接为一体。
6.根据权利要求1或5所述光纤称重传感器，其特征在于：所述应变槽（25）为圆环形凹槽条状凹槽。
7.根据权利要求1或2所述光纤称重传感器，其特征在于：所述盖板（1）与称重主体（2）都为圆形且半径相同。
8.根据权利要求1所述光纤称重传感器，其特征在于：所述盖板（1）上的定位孔（22）与称重主体（2）上的定位螺孔（12）同轴，且直径大于定位螺孔（12）；盖板（1）下沉时，扁头螺丝会和盖板（1）一起下沉；在起到固定称重主体（2）和盖板（1）的作用的同时，不会影响悬臂梁结构（24）的下沉，即不会对灵敏度即测量产生影响，在起到固定作用的同时，不影响测量结果。
9.根据权利要求1或8所述光纤称重传感器，其特征在于：所述光纤光栅（3）具有栅格结构的光纤器件包括但不限于：光纤布拉格光栅、倾斜光纤布拉格光栅或长周期光纤光栅。

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