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专利名称：多级高精度微位移传感器探头的制作方法
技术领域：
本发明涉及光纤传感技术领域，更具体的说是一多级高精度微位移传感器探头， 其可用于对物体的相对位移、转速和形变进行微米量级的精确传感和测量。
背景技术：
在光纤微位移传感技术领域中，广泛使用光纤束或光纤阵列作为传感器的探头。 利用光纤束或光纤阵列中的一根光纤作为光纤传感信号的发送，其它两路或多路光纤作为传感信号的接收。由于所选用作为传感发射信号光纤的发射光场和作为传感接收信号光纤的接收光场是固定不变的，因此在进行高精度位移传感测试中，虽然有微米量级的传感精度，但是其最佳传感范围只有固定的很小的一段区间，限制了光纤微位移传感器的应用。

发明内容
为了解决以上问题，本发明目的在于提供一种多级高精度微位移传感器探头，通过采用多根不同芯径或不同光场分布的光纤作为传感信号的发射和接收，在进行微位移传感探测过程中根据测量范围的不同，选择光纤束中与该测量范围对应的光纤作为传感信号发射和接收，形成多级光纤微位移传感和测量，有效扩展了微位移传感器的传感和测量区间。本发明解决其技术问题的技术方案是本发明提供一种多级高精度微位移传感器探头，其中包括一光纤束；—光纤束固定保护金属套，该光纤束固定保护金属套为中空圆柱体，在该光纤束固定保护金属套的中心开有一固定孔，所述光纤束穿过该光纤束固定保护金属套的固定孔固定。其中光纤束是由多根不同芯径或不同光场分布的光纤组成，其中光纤束中的光纤采用石英光纤或采用塑料光纤。其中光纤束的一端抛磨形成传感端面，光纤束的另一端的每根光纤有独立的连接器，连接器是FC型或SC型或LC型连接器，通过连接器与传感器系统中信号发射器和信号接收器任意连接，形成多种组合形式，以探测不同距离区间。其中该光纤束固定保护金属套的固定孔与光纤束为间隙配合。其中光纤束穿过该光纤束固定保护金属套的固定孔后用粘合剂固定，得到有效支撑和保护。其中粘合剂选用环氧胶或紫外胶或黑胶。其中光纤束的传感端面与光纤束固定保护金属套的端面一起抛磨形成光洁的传感端面。本发明的有益效果是采用这种多级高精度微位移传感器探头可以根据传感和测量的需要组成多个微位移精确传感区间，因此扩大了微位移精确传感和测量范围，满足大范围微位移传感和测量需求。


为进一步说明本发明的技术内容，以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明，其中图1是本发明多级高精度微位移传感器探头的顶视图。图2是本发明多级高精度微位移传感器探头的侧视剖面图。
具体实施例方式请参阅图1及图2，本发明提供一种多级高精度微位移传感器探头，其中包括一光纤束1，该光纤束1由多根不同芯径或不同光场分布光纤组成，该光纤束1中的光纤可以采用石英光纤，也可以采用塑料光纤。通过专用夹具将多根光纤的一端对齐，并以一根光纤在中间，其它光纤环绕的方式排列固定形成光纤束1的传感端面3，光纤束1的另一端的每根光纤都装配上独立的连接器4，连接器4可以是FC型或SC型或LC型连接器， 连接器4可以与传感器系统中信号发射器和信号接收器任意连接，由于每个连接器4所对应的光纤具有不同的直径和光场分布，因此可以形成多种组合形式，根据该传感器探头的计算和实测结果每种组合形式都有其最佳探测范围区间，因此通过多种组合形式的衔接实现多级高精确微位移传感。一光纤束固定保护金属套2，该光纤束固定保护金属套2为中空圆柱体，采用不锈钢材料或铜材料，通过机械加工使光纤束固定保护金属套2固定孔21的孔径与光纤束1的外形基本一致，只是尺寸略大，为间隙配合，这样该光纤束1固定保护金属套2可以为光纤束1提供更好的支撑和保护；通过专用夹具将光纤束1的传感端穿过该光纤束1固定保护金属套2的固定孔21直至光纤束1的传感端面3与光纤束1固定保护金属套2的传感端面平齐，然后将粘合剂5注入固定孔21，粘合剂5可以是环氧胶或紫外胶或黑胶，并按照不同粘合剂5的固化条件进行固化，当固化完成以后采用分步抛磨法对光纤束1与光纤束固定保护金属套2的传感端面进行抛磨，形成表面平整光洁的传感端。以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种多级高精度微位移传感器探头，其中包括 一光纤束；一光纤束固定保护金属套，该光纤束固定保护金属套为中空圆柱体，在该光纤束固定保护金属套的中心开有一固定孔，所述光纤束穿过该光纤束固定保护金属套的固定孔固定。
2.根据权利要求1所述的多级高精度微位移传感器探头，其中光纤束是由多根不同芯径或不同光场分布的光纤组成，其中光纤束中的光纤采用石英光纤或采用塑料光纤。
3.根据权利要求1所述的多级高精度微位移传感器探头，其中光纤束的一端抛磨形成传感端面，光纤束的另一端的每根光纤有独立的连接器，连接器是FC型或SC型或LC型连 器，通过连接器与传感器系统中信号发射器和信号接收器任意连接，形成多种组合形式， 以探测不同距离区间。
4.根据权利要求1所述的多级高精度微位移传感器探头，其中该光纤束固定保护金属套的固定孔与光纤束为间隙配合。
5.根据权利要求1所述的多级高精度微位移传感器探头，其中光纤束穿过该光纤束固定保护金属套的固定孔后用粘合剂固定，得到有效支撑和保护。
6.根据权利要求5所述的多级高精度微位移传感器探头，其中粘合剂选用环氧胶或紫外胶或黑胶。
7.根据权利要求1所述的多级高精度微位移传感器探头，其中光纤束的传感端面与光纤束固定保护金属套的端面一起抛磨形成光洁的传感端面。
全文摘要
一种多级高精度微位移传感器探头，其中包括一光纤束；一光纤束固定保护金属套，该光纤束固定保护金属套为中空圆柱体，在该光纤束固定保护金属套的中心开有一固定孔，所述光纤束穿过该光纤束固定保护金属套的固定孔固定。
文档编号G01B11/02GK102175159SQ201110025009
公开日2011年9月7日 申请日期2011年1月24日 优先权日2011年1月24日
发明者刘宇, 孙可, 满江伟, 漆晓琼, 王欣, 祝宁华, 袁海庆, 谢亮, 鞠昱 申请人:中国科学院半导体研究所