br>[0053] 根据受力平衡，有：
，则压力差： CN 204903074 U 说明书 5/6 页
[0055] 由于传感器尺寸与阻尼弹簧已经在设计阶段确定，所以上式（9)中?τ与倉为常数， 那么活塞位移量Ar与传感器两侧检测腔内压力大小成正比。
[0056] 则所求压差
（10)
[0057] 三、实验结果与分析
[0058] 根据以上理论基础和公式，选取初始值
、传感器活塞接触面积约为：
从-0. 33_变化到0. 33_时，传感器的 输出结果。经过仿真实验，光通量变化如图4所示。
[0059] 根据图4不难看出，光通量随着活塞从左向右运动而呈递增趋势，且具有较好的 线性度。这是因为传感器初始状态工作于强调制函数刹的前坡曲线段中间位置附近，即反 射光锥端面与接收光纤端面处于相交状态，此时随着距离难]递增，耦合进入到接收光纤 的光强度增大，所以高压侧光通量呈递增趋势，同时保持较好的线性度。
[0060] 本实用新型与现有技术相比，主要优点如下：经过结构设计、理论研究与实验分析 可知，该传感器具有较小的结构、较高的精确度与可靠性、较好的适应性与互换性等优点， 实用性极强，输出信号经光电转换及信号处理计算后输出值将成倍变化，从而提高了检测 灵敏度，该传感器能适用于众多压差检测场合，这对新型差压传感器的设计与推广起到了 十分重要的的推动作用。
【附图说明】
[0061] 图1是所述传感器的系统原理图，其中，A为流体入口；
[0062] 图2是该传感器探头结构的剖视图；
[0063] 图3是反射光锥与接收光纤位置关系图；
[0064] 其中：103是指反射面，104是指出射光斑，105是指反射光锥端面，106是指接收光 纤端面，107是指反射光锥端面与RF相切，108是指反射光锥端面与RF相容，109是指反射 光锥端面与RF相交；
[0065] 图4是光通量变化曲线图。
【具体实施方式】
[0066] 为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将参照附图对本实用新 型作进一步地详细描述，
[0067] 实施例：
[0068] 参照图1，本实施例提供一种单光纤束探头差压传感器，包括传感器探头1、光电 探测器2、信号处理器3、光源4、Y型耦合器5和光纤6 ;
[0069] 传感器探头1包括壳体11，壳体11为筒形结构，壳体11内滑动设置有活塞12,活 塞12的材质为硬质铝合金，活塞12与壳体11的内壁之间设置有活塞密封圈111，活塞12 的两端分别设置有一个弹簧14,两个弹簧14的结构及规格均相同，活塞12位于两端盖12 的正中央位置时，两个弹簧14均处于自然状态，两个弹簧14的一端均固定于活塞12上，壳 体11的两端分别密封固定有端盖13,端盖13的中部设置有伸入壳体11内的凸起部132， 凸起部132是与通孔131同轴的圆柱形结构，两个弹簧14的另一端分别套设固定于所对应 端盖13的凸起部132上，两个端盖13上沿壳体1的长度方向均开设有一个通孔131，活塞 12的两端分别设置有一个活塞杆15,两个活塞杆15的一端分别对应固定于活塞12的端面 上，两个通孔131均开设在所在端盖3的正中心位置，两个通孔131、活塞12及两个活塞杆 15均同轴设置，两个活塞杆15的另一端分别伸在所对应端盖13上的通孔131内，且活塞 杆15与通孔131之间均设置有密封圈16,其中一个通孔131内的活塞杆15的端面上设置 有反光镜17,且该通孔131内，由该通孔131的另一端伸入有光纤探头18,光纤探头18通 过螺纹旋紧固定于通孔131内，反光镜17与光纤探头18垂直设置，光纤探头18与该活塞 杆15之间的通孔131的侧壁上还开设有与探头结构外部相连通的通气孔19,活塞12两端 的腔室内分别开设有一个与探头结构外部相连通的流体通孔110,流体通孔110上均设置 有滤网112。
[0070] 所述光纤探头18的出射光纤181与光电探测器2相连，光纤探测器2与信号处理 器3相连，光源4设置于光纤6的一端用于产生光纤信号，光源4发出的光信号耦合进入到 光纤6内，光纤6的另一端经Y型親合器5后分为入射光纤61和参考光纤62,入射光纤61 接入到传感器探头1中的光纤探头18,并作为光纤探头18的入射光纤，参考光纤62则单独 与一个光电探测器2相连，且该光电探测器2也与信号处理器3相连。
【主权项】
1. 一种单光纤束探头差压传感器，其特征在于：包括传感器探头（1)、光电探测器（2) 和信号处理器（3)，传感器探头（1)包括壳体（11)，壳体（11)为筒形结构，壳体（11)内滑动 设置有活塞（12)，活塞（12)的两端分别设置有一个弹簧（14)，两个弹簧（14)的一端均固 定于活塞（12)上，壳体（11)的两端分别密封固定有端盖（13)，两个弹簧（14)的另一端分 别固定于所对应的端盖（13)上，两个端盖（13)上沿壳体（11)的长度方向均开设有一个通 孔（131)，活塞（12)的两端分别设置有一个活塞杆（15)，两个活塞杆（15)的一端分别对应 固定于活塞（12)的端面上，两个活塞杆（15)的另一端分别伸在所对应端盖（13)上的通孔 (131)内，且活塞杆（15)与通孔（131)之间均设置有密封圈（16)，其中一个通孔（131)内的 活塞杆（15)的端面上设置有反光镜（17)，且该通孔（131)内，由该通孔（131)的另一端伸入 有光纤探头（18)，光纤探头（18)与该活塞杆（15)之间的通孔（131)的侧壁上还开设有与探 头结构外部相连通的通气孔（19)，活塞（12)两端的腔室内分别开设有一个与探头结构外 部相连通的流体通孔（110)，所述光纤探头的出射光纤与光电探测器（2)相连，光纤探测器 (2)与信号处理器（3)相连。2. 根据权利要求1所述一种单光纤束探头差压传感器，其特征在于：还包括有光源 (4)、Y型耦合器（5)和光纤（6)，光源（4)设置于光纤（6)的一端用于产生光纤信号，光源 (4)发出的光信号親合进入到光纤（6)内，光纤（6)的另一端经Y型親合器（5)后分为入射 光纤（61)和参考光纤（62 )，入射光纤（61)接入到传感器探头（1)中的光纤探头（18 )，并作 为光纤探头（18)的入射光纤，参考光纤（62)则单独与一个光电探测器（2)相连，且该光电 探测器（2)也与信号处理器（3)相连。3. 根据权利要求1所述一种单光纤束探头差压传感器，其特征在于：两个弹簧（14)的 结构及规格均相同，活塞（12)位于两端盖（13)的正中央位置时，两个弹簧（14)均处于自然 状态。4. 根据权利要求1所述一种单光纤束探头差压传感器，其特征在于：两个通孔（131) 均开设在所在端盖（13)的正中心位置，两个通孔（131)、活塞（12)及两个活塞杆（15)均同 轴设置，反光镜（17)与光纤探头（18)垂直设置。5. 根据权利要求1所述一种单光纤束探头差压传感器，其特征在于：所述光纤探头 (18)通过螺纹旋紧固定于通孔（131)内。6. 根据权利要求1所述一种单光纤束探头差压传感器，其特征在于：端盖（13)的中部 设置有伸入壳体（11)内的凸起部（132)，凸起部（132)是与通孔（131)同轴的圆柱形结构， 两个弹簧（14)的一端分别套设固定于所对应端盖（13)的凸起部（132)上。7. 根据权利要求1所述一种单光纤束探头差压传感器，其特征在于：活塞（12)与壳体 (11)的内壁之间设置有活塞密封圈（111)。8. 根据权利要求1所述一种单光纤束探头差压传感器，其特征在于：活塞（12)的材质 为硬质合金。9. 根据权利要求1所述一种单光纤束探头差压传感器，其特征在于：流体通孔（110) 上均设置有滤网（112)。
【专利摘要】本实用新型提供一种单光纤束探头差压传感器，传感器探头的壳体内滑动设置有活塞，活塞的两端分别设置有一个弹簧，两个弹簧的一端均固定于活塞上，壳体的两端固定有端盖，两个弹簧的另一端固定于所对应的端盖上，两个端盖上沿壳体的长度方向均开设有一个通孔，活塞的两端分别设置有一个活塞杆，两个活塞杆的另一端分别伸在所对应端盖上的通孔内，通孔的另一端伸入有光纤探头，活塞两端的腔室内分别开设有一个与探头结构外部相连通的流体通孔，所述光纤探头的出射光纤与光电探测器相连，光纤探测器与信号处理器相连。以解决现有差压传感器在很多场合并不适用，实用性不强，无法满足实际压差测量要求的问题。本实用新型属于压差检测领域。
【IPC分类】G01L13/00
【公开号】CN204903074
【申请号】CN201520495309
【发明人】胡浩, 陈明强, 卢泽, 钟丽琼
【申请人】贵州大学
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年7月10日