Измерение случайного перемещения путем объединения магнитной шкалы и двух волтоволоконных гратор Брэгга

Мы рассмотрели проблему измерения перемещения на большие расстояния. Твои оптические волокна. Технический может быть использован как в фундаментальных исследованиях, так и в промышленном производстве.

С правом настроенное перемещение можно измерить. Другие измеряется оптического волокна. Эта метамфетамин подходит для использования в промышленных условиях.

Пользователю просто нужно тянуть магнитную шкалу на охране рельса. Этот метод может дать представление о области исследований зрительных волокон чувств. Он может быть использован для измерения других параметров, таких как скорость и ускорение.

Создайте решетки Fiber Bragg с помощью метода фазовой маски сканирования. Для этого используйте оптические волокна в одном режиме, которые были в контейнере с водородом, загруженным в течение одной недели. Техника фазовой маски включает фокусировку лазерного луча через фазовую маску на оптическое волокно для создания периодической модуляции его рефракционного индекса.

После того, как два волокна вписаны, поместите их в духовку 100 градусов по Цельсию в течение 48 часов, чтобы удалить любой остаточный водород. Параметры извлеченных волоконных решетк больше не изменятся после шага анеаляля. Реализовать конструкцию магнитной шкалы с соответствующими магнитами.

Шкала имеет слоты для удержания набора цилиндрических магнитов по своей длине. Северный и южный полюса постоянных магнитов чередуются по шкале с 10-миллиметровым полем. Магниты в исследовании 5 миллиметров в диаметре и имеют намагничение 750 килоампер на метр.

2 детектора, установленные на фиксированном расстоянии друг от друга, будут чувствовать различные силы, когда они движутся по шкале. Выберите разделение, чтобы силы имеют фазовую разницу в 90 градусов. В этом случае создайте зажим из нержавеющей стали, чтобы держать два детектора на 22,5 миллиметра друг от друга.

Для изготовления датчика начните с подготовки теплоизлечимой волоконно-оптической эпоксидной смолы. После того, как эпоксидная смола готова получить один из двух волокна Брэгг решетки. Поместите линейку рядом с волокном.

Начиная с точки только за решеткой, мера примерно 10 миллиметров вдоль волокна и пометить там. Волокно оптической стриптизерши, удалить покрытие из отмеченного положения от решетки. Очистите поверхность от любого оставшегося полимера с алкоголем и пылью свободной бумаги.

Когда сделано, принять волокна с высокой точностью волокна тесак, чтобы расщепить раздели области. Затем на настройку других элементов датчика. Положите постоянный магнит на горячую пластину при 150 градусах по Цельсию, а затем поместите 15-миллиметровую пружину поверх магнита.

Внутри весенней эпоксидной смолы решетка конца подготовленного волокна к магниту. Разрешить эпоксидной смолы для лечения при 150 градусов по Цельсию в течение 30 минут. Чтобы продолжить получить магнит пружинной решетки сборки.

Кроме того, есть конические и резьбовые трубки, которые могут перейти сборки. Поместите сборку внутрь конические трубки. Нажмите магнит, чтобы сжать пружину.

Используйте клейкую ленту, чтобы зафиксировать магнит в положении. Затем вставьте коническая хвостовая труба на открытом конце трубки. Как только он находится на месте, получить оптическое волокно с эпоксидной смолой в его конце и вставить его в хвостовую трубу, чтобы связь с внутренним волокном.

Лечить наклеенный клей на горячей пластине, при 150 градусах по Цельсию. Иметь волокно, ориентированное параллельно поверхности горячей пластины. Через 30 минут получить сборку из горячей пластины.

Затем снимите ленту, чтобы пружина нанесите силу, чтобы смирить волокно. Сплавливание сплавливания и разъем одного режима типа APC к концу волокна приходя от пробки. Это один из двух детекторов после сращивания разъема.

Он готов к использованию в системе. Когда детекторы были сделаны из обоих волокон исправить их в слот зажима с помощью винта. Возьмите зажим с детекторами в систему тестирования.

Основными компонентами систем являются платформы микроизмещения, параллельной магнитной шкале. Высокоскоростной дознаватель длины волны со встроенным в усиленный спонтанный выброс и является источником питания и оптическим анализатором спектра с минимальными 200ths разрешения нанометров. Намонтировать зажим с детекторами на платформу микроизмещения.

Отрегулируйте высоту детекторов над магнитной шкалой и зафиксируете зажим. Эта схема обеспечивает обзор системы тестирования после подключения детекторов. Выход следователя идет в первый порт из трех портовых циркуляторов.

Оттуда свет переходит к детекторам. Спектры отражения от детекторов проходят через чашечку, а затем во второй порт циркулятора. Выход из циркулятора вводится в анализатор оптического спектра.

Используйте схему контроллера положения для управления двигателем степпера платформы микроизмещения. Подключите этот контроллер и следователя к компьютеру. Распоить детекторы в разных положениях по шкале, чтобы варьировать силу на волокнах.

Когда детекторы находятся на подходящей высоте выше шкалы, есть синусоидальная связь между перемещением по шкале и центр длин волн сдвиги из-за напряжения в волокнах измеряется в статических условиях. Исправьте детекторы на высоте, которая производит синусоиду и установите параметр для динамических измерений. Измерьте сдвиги длины волны при использовании двигателя степпера для перемещения детекторов в одном направлении на расстояние, прежде чем привести их к отдыху.

Затем продолжайте измерения при перемещении детекторов в противоположном направлении. Далее выполните температурную калибровку датчиков. Держите датчики подключены к инструментам, но удалить их из зажима.

Затем поместите датчики на горячую тарелку. Измерьте их изменение длины центральной волны при температурах от 25 до 90 градусов по Цельсию. Статические калибровочные измерения представленной системы детекторов выявили связь между смещением и двумя сдвигами длины волны Fiber Bragg.

Сдвиги длины волны около половины нанометров. Остаточные ошибки меньше, чем 10 пикометров. Этот сюжет демонстрирует способность детекторов идентифицировать движение вперед и обратное.

Первоначально с движением вперед, центральная длина волны решетки номер 2 приводит, что решетки номер 1 фазой 90 градусов. Затем движение останавливается и меняется. Теперь центральная длина волны решетки номер 2 отстает от решетки номер 1 на 90 градусов.

Эти данные представляют собой несколько измерений, сделанных при расположении решетки детектора No1, поэтому его полярность и магнитной шкалы одинаковы и измерения, сделанные, когда полярности противоположны. В течение десяти измерений те, где детектор и шкала имеют одинаковую полярность, более стабильны. Вот измеренная длина волны в качестве функции температуры для двух детекторов.

При учете температурных помех чувствительность детекторов одинакова. Что позволяет компенсацию температуры. Загружали силу и температура была поставкой.

При сжатии пружины с магнитом имеет важное значение для успеха с техникой. Этот метод может быть полезным инструментом использовать магнитные сильные стороны. Потому что он будет обнаруживать периодические изменения магнитной силы непосредственно.

Который затем превращается в перемещение.