一种光纤光栅压力传感器的制造方法_3

文档序号:10461655阅读:来源:国知局
压力传感器,本申请实施例中提供的光纤光栅压力传感器的测量灵敏度为991.48pm/MPa,是现有技术的7.48倍。
[0071]上述本申请实施例中的技术方案,至少具有如下的技术效果或优点:
[0072]1、本申请实施例所提供的光纤光栅压力传感器,与现有技术中利用管道外壁应变测量管道内压力的光纤光栅压力传感器相比,由于平膜片中心点的位移(挠度)大于现有技术中的管壁本身应变,所以同样压力变化引起的光栅应变量会大于现有技术中的光栅应变量,这直接导致本申请实施例所提供的光纤光栅压力传感器的灵敏度将大于现有技术中的光纤光栅压力传感器的灵敏度。所以,本申请有效地解决了现有技术中的光纤光栅压力传感器存在灵敏度低的技术问题,实现了提高光纤光栅压力传感器灵敏度的技术效果。
[0073]2、本申请实施例所提供的光纤光栅压力传感器,其压力-位移传递机构为一个对称的支架,支架两端均安装有第一光纤光栅和第二光纤光栅,测量时可以取两者的平均值作为最终测量值,以减小随机误差。且支架有左右两个支撑杆,为倒三角对称结构,增强了结构稳定性。
[0074]3、本申请实施例所提供的光纤光栅压力传感器,其中还设置有第三光纤光栅,用于进行温度补偿,实际测量时根据第三光纤光栅的波长值消除由于温度变化引起的传感器波长漂移,提高了测量精度。
[0075]4、本申请实施例所提供的光纤光栅压力传感器,其应用场合包括所有的需要测量内部压力的管道、容器和设备,传感器测量值为表压,应用范围广泛。
[0076]尽管已描述了本实用新型的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。
[0077]显然,本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样,倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内,则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
【主权项】
1.一种光纤光栅压力传感器,其特征在于,包括: 压力腔; 平膜片,固定在所述压力腔上; 支架,固定在所述平膜片上,且位于所述平膜片的中心; 第一连接片,固定在所述支架的一端,其中,所述第一连接片的一端与所述支架的顶杆侧面连接,所述第一连接片的另一端与所述压力腔的侧壁顶端连接; 第一光纤光栅,固定在所述第一连接片上,其中,所述第一光纤光栅用于感知所述平膜片的中心位移,以获得当前压力腔内的压力变化,并通过所述第一光纤光栅的反射波长的变化反映所述当前压力腔内的压力变化。2.如权利要求1所述的光纤光栅压力传感器,其特征在于,所述压力腔与被测压管道、或被测压管道容器、或被测压管道设备连通。3.如权利要求1所述的光纤光栅压力传感器,其特征在于,所述压力腔为圆柱形结构。4.如权利要求1所述的光纤光栅压力传感器,其特征在于,所述平膜片的中心与所述支架的底端通过焊接方式连接。5.如权利要求1所述的光纤光栅压力传感器,其特征在于,所述平膜片采用不锈钢、或碳钢、或调质钢、或合金钢、或弹簧钢制成。6.如权利要求1所述的光纤光栅压力传感器,其特征在于,所述支架为倒三角对称结构。7.如权利要求1所述的光纤光栅压力传感器,其特征在于,所述支架采用不锈钢、或碳钢、或调质钢、或合金钢、或弹簧钢制成。8.如权利要求1所述的光纤光栅压力传感器,其特征在于,所述第一连接片的一端与所述支架的顶杆侧面焊接或机械连接,所述第一连接片的另一端与所述压力腔的侧壁顶端焊接或机械连接。9.如权利要求1所述的光纤光栅压力传感器,其特征在于,所述光纤光栅压力传感器,还包括: 第二连接片,与所述第一连接片对称固定在所述支架的另一端,其中,所述第二连接片的一端与所述支架的顶杆侧面连接,所述第二连接片的另一端与所述压力腔的侧壁顶端连接; 第二光纤光栅,固定在所述第二连接片上,且与所述第一光纤光栅通过第一光缆连接,其中,所述第二光纤光栅用于感知所述平膜片的中心位移,以获得当前压力腔内的压力变化,并通过所述第二光纤光栅的反射波长的变化反映所述当前压力腔内的压力变化。10.如权利要求9所述的光纤光栅压力传感器,其特征在于,所述第二连接片的一端与所述支架的顶杆侧面焊接或机械连接,所述第二连接片的另一端与所述压力腔的侧壁顶端焊接或机械连接。11.如权利要求9所述的光纤光栅压力传感器,其特征在于,在所述压力腔的侧壁顶端的与所述第一连接片和所述第二连接片的连接处,具有与所述每个连接片宽度相同的平面。12.如权利要求11所述的光纤光栅压力传感器,其特征在于,所述支架的顶杆的一端与所述压力腔一侧的侧壁顶端的平面处于相同的平面上,所述支架的顶杆的另一端与所述压力腔另一侧的侧壁顶端的平面处于相同的平面上。13.如权利要求9所述的光纤光栅压力传感器,其特征在于,所述第一光纤光栅通过粘贴或低温焊接的方式,固定在所述第一连接片上;所述第二光纤光栅通过粘贴或低温焊接的方式,固定在所述第二连接片上。14.如权利要求13所述的光纤光栅压力传感器,其特征在于,在所述第一连接片上设置有第一 V型凹槽,所述第一光纤光栅通过粘贴或低温焊接的方式固定在所述第一 V型凹槽中;在所述第二连接片上设置有第二 V型凹槽,所述第二光纤光栅通过粘贴或低温焊接的方式固定在所述第二 V型凹槽中。15.如权利要求14所述的光纤光栅压力传感器,其特征在于,所述第一V型凹槽开设在所述第一连接片的两面中的任一面上;所述第二 V型凹槽开设在所述第二连接片的两面中的任一面上。16.如权利要求14所述的光纤光栅压力传感器,其特征在于,所述第一V型凹槽和所述第二 V型凹槽可以通过机械冲压、或化学腐蚀、或离子刻蚀的方法制成。17.如权利要求9所述的光纤光栅压力传感器,其特征在于,所述光纤光栅压力传感器,还包括: 第三光纤光栅,设置在所述压力腔的侧壁上,且位于所述第一光纤光栅下方,所述第三光纤光栅的一端与所述第一光纤光栅的另一端通过第二光缆连接,其中,所述第三光纤光栅用于检测所述当前环境的温度变化,并对所述第一光纤光栅和第二光纤光栅的反射波长的变化中的由所述当前环境的温度变化引起的波长漂移进行补偿。18.如权利要求17所述的光纤光栅压力传感器,其特征在于,所述光纤光栅压力传感器,还包括: 外壳,所述压力腔、所述平膜片、所述支架、所述第一连接片和所述第二连接片、所述第一光纤光栅和所述第二光纤光栅、以及所述第三光纤光栅都设置在所述外壳内; 其中,在所述外壳的底部开设有一小孔,所述第二光纤光栅的另一端与第三光缆的一端连接,所述第三光缆的另一端从所述小孔伸出,所述第三光缆的另一端用于输出所述第一光纤光栅、所述第二光纤光栅和所述第三光纤光栅的反射波长发生的变化。
【专利摘要】本实用新型公开了一种光纤光栅压力传感器,包括:压力腔;平膜片,固定在压力腔上;支架,固定在平膜片上,且位于平膜片的中心;第一连接片,固定在支架的一端,其中,第一连接片的一端与支架的顶杆侧面连接,第一连接片的另一端与压力腔的侧壁顶端连接;第一光纤光栅,固定在第一连接片上,第一光纤光栅用于感知平膜片的中心位移,以获得当前压力腔内的压力变化,并通过第一光纤光栅的反射波长的变化反映当前压力腔内的压力变化。与现有技术中的光纤光栅压力传感器相比,本实用新型提供的光纤光栅压力传感器具有高灵敏度、稳定性好、抗干扰能力强、易于成网等优点。
【IPC分类】G01L1/24
【公开号】CN205373933
【申请号】CN201620010295
【发明人】闵希华, 路民旭, 黄忠胜, 陈迎锋, 林小飞, 杨阳, 谢萍, 王修云, 陈超声, 胡春平, 刘洋, 马国立
【申请人】中国石油天然气股份有限公司, 安科工程技术研究院(北京)有限公司
【公开日】2016年7月6日
【申请日】2016年1月6日
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