本实用新型专利技术公开了一种管内流体压力和温度同时测量的光纤光栅传感器，包括安装接头，安装接头内穿设光纤，该光纤上设有串接的测压光纤光栅和测温光纤光栅；该光纤光栅传感器还包括圆柱筒，设置在安装接头内部，所述圆柱筒的一端安装有膜片，另一端安装有端面支撑板，所述圆柱筒内设有中间支撑板；所述测压光纤固定在所述膜片和所述中间支撑板之间，所述测温光纤光栅固定在所述中间支撑板和所述端面支撑板之间。本实用新型专利技术结构简单、体积小、安装方便，可同时检测管内的流体压力和温度。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及光纤光栅传感器，尤其涉及一种管内流体压力和温度同时测量的光纤光栅传感器。
技术介绍
管道是输送流体介质、传输流体动力和流体信息的重要元件，在工业各领域具有广泛的应用。管道内流体的压力和温度参数，是水利、石油化工设施以及机械装备的状态评估、控制以及故障诊断的重要依据之一。近年来，作为发展最为迅速的光纤无源器件之一，光纤光栅因具有体积小、重量轻、抗电磁干扰、本质安全、耐腐蚀和易于复用等一系列优点，在传感
备受青睐。目前，光纤光栅传感传感器在航空航天、水利、土木、机械、医疗等众多领域获得了广泛的研宄和应用，能够实现对应力、温度、压力、位移、加速的等多物理量的多点分布式测量和长期远程在线监测。基于光纤光栅传感技术的测量管内流体压力和温度的传感器与传统的电类传感器相比，其具有:本质安全防爆、抗电磁干扰、耐腐蚀、分布式传感、复用能力强、信号传输距离远等一系列突出优点，在压力和温度的多点分布式测量和远程在线监测方面具有广泛的应用前景。由于裸光纤光栅对流体压力的灵敏度太低，无法直接用于实际压力的测量，因此需要采用弹性敏感元件对其进行压力增敏，并采用合适装置对其进行封装保护；光纤光栅在传感测量过程中往往温度与应变交叉敏感，即通常单个光纤光栅测量时，难以分辨出是温度还是应变引起的光纤光栅波长变化，因此，需要解决光纤光栅在测量流体压力的过程中的温度补偿问题。
技术实现思路
本技术的目的在于针对上述问题，根据实际工程应用需要，提出一种管道内部流体压力和温度同时测量的光纤光栅传感器，以实现对流体管路压力和温度的多点分布式动态测量。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种管内流体压力和温度同时测量的光纤光栅传感器，包括安装接头，安装接头内穿设光纤，该光纤上设有串接的测压光纤光栅和测温光纤光栅；该光纤光栅传感器还包括圆柱筒，设置在安装接头内部，所述圆柱筒的一端安装有膜片，另一端安装有端面支撑板，所述圆柱筒内设有中间支撑板；所述测压光纤光栅固定在所述膜片和所述中间支撑板之间，所述测温光纤光栅固定在所述中间支撑板和所述端面支撑板之间。本技术所述的光纤光栅传感器中，所述膜片、所述中间支撑板以及端面支撑板的中间各内嵌一段金属管，所述测压光纤光栅和所述测温光纤光栅的两端均通过胶黏剂固定在金属管中。本技术所述的光纤光栅传感器中，所述膜片为波纹膜片。本技术所述的光纤光栅传感器中，所述测压光纤光栅和测温光纤光栅处于预拉伸状态，膜片和端面支撑板之间的光纤处于松弛状态。本技术所述的光纤光栅传感器中，所述中间支撑板和安装接头的端面支撑板上分布有通孔。本技术所述的光纤光栅传感器中，所述通孔为圆孔。本技术所述的光纤光栅传感器中，该圆柱筒的外壁与所述安装接头的内壁之间设有间隙。本技术所述的光纤光栅传感器中，所述金属管为钢管。本技术所述的光纤光栅传感器中，接入所述安装接头的光纤上设有保护套管。本技术所述的光纤光栅传感器中，所述安装接头的一端设为正六边形，另一端加工有安装螺纹。本技术产生的有益效果是:本技术的光纤光栅传感器可以在管道内部同时测量流体压力和温度，可实现对流体管路压力和温度的多点分布式动态测量和长期远程在线监测。同时具有结构简单，安装方便，压力灵敏度高，温度测量准确，压力测量结果的温度补偿效果好等优点。【附图说明】下面将结合附图及实施例对本技术作进一步说明，附图中:图1为本技术的结构示意图；图2为图1所示光纤光栅传感器的右视图；图3为图1所示光纤光栅传感器的A-A剖面视图。 图中:1-光纤，2-保护套管，3-端面支撑板，4-安装接头，5-膜片，6_圆柱筒，7_端面支撑板，8-金属管，9-测压光纤光栅，10-测温光纤光栅，11-金属管，12-中间支撑板，13-金属管。【具体实施方式】为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。如附图1所示，本技术实施例管内流体压力和温度同时测量的光纤光栅传感器包括安装接头4，安装接头4内穿设光纤1，该光纤I上设有测压光纤光栅9和测温光纤光栅10。该光纤光栅传感器还包括圆柱筒6，设置在安装接头4内部，圆柱筒6的一端安装有膜片5，另一端安装有端面支撑板7，圆柱筒6内设有中间支撑板12。测压光纤光栅9固定在膜片5和中间支撑板12之间，测温光纤光栅10与测压光纤光栅9串接，并固定在中间支撑板12和端面支撑板7之间。测压光纤光栅9和测温光纤光栅10为刻写在同一根光纤I上的两个光纤光栅。测压光纤光栅9用于测量管内流体压力；测温光纤光栅10用于测量管内流体温度，并对测压光纤光栅9进行温度补偿。本技术的一个实施例中，接入安装接头的光纤I上设有保护套管2。膜片5、中间支撑板12以及端面支撑板7的中间各内嵌一段当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种管内流体压力和温度同时测量的光纤光栅传感器，其特征在于，包括安装接头，所述安装接头内穿设光纤，该光纤上设有串接的测压光纤光栅和测温光纤光栅；该光纤光栅传感器还包括圆柱筒，设置在安装接头内部，所述圆柱筒的一端安装有膜片，另一端安装有端面支撑板，所述圆柱筒内设有中间支撑板；所述测压光纤光栅固定在所述膜片和所述中间支撑板之间，所述测温光纤光栅固定在所述中间支撑板和所述端面支撑板之间。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：周祖德，黄俊，陈俊涛，谭跃刚，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：新型
国别省市：湖北;42
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。