一种基于光纤光栅的膜片式压强传感器制造技术

一种基于光纤光栅的膜片式压强传感器，包括一个膜片；膜片四周与壳体的内环粘结在一起；三角形楔块贴在膜片上，等强度梁的一端固定在壳体上,另一端连接有支杆一和支杆二；支杆一和支杆二的一端顶接在楔块上,另一端与等强度梁一、等强度梁二连接；光纤光栅一贴在等强度梁一的上下表面，光纤光栅二贴在等强度梁二的上下表面；光纤光栅一尾纤的一端贴在等强度梁一上；光纤光栅二的尾纤一端贴在等强度梁二上,光纤光栅一、光纤光栅二尾纤的另一端通过引出孔伸出所述的壳体；膜片下面感受压强，膜片受压强后向内弯曲而推动楔块向上移动；等强度梁一端设在壳体上，用光纤光栅进行压强的检测，实现温度的自动补偿，不受电磁辐射的干扰，测量精度高。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于光纤传感检测领域，涉及到一种膜片式压强传感器。
技术介绍
常见的压强传感器是强度调制型和数字式的。这些传感器须带电工作，易产生电火花，在复杂环境下反成为安全隐患，而且它们仅适合单点压力测量，难组成网络进行多点、实时、远程在线网络监测。光纤光栅是一种新型的优良应变传感元件，具有抗电磁干扰、电绝缘、耐腐蚀、测量精度高、结构简单、体积小、重量轻、耗能少、灵敏度高等优点。由于其采用波长解码技术，避免了光源功率和损耗对测量的影响，适合长期监测；同时由于在同一根光纤上可以刻多个光栅，这样就可以实现压强的分布式测量。鉴于光纤光栅的上述优势，可以满足我国石油领域的要求。
技术实现思路
为克服上述现有技术的不足，本技术的目的是提供一种基于光纤光栅的膜片式压强传感器，结构简单、精度高、长期稳定性好、不受电磁辐射干扰。为实现上述目的，本技术所采用的技术方案是：一种基于光纤光栅的膜片式压强传感器，包括有一个膜片、四个光纤光栅、两个等强度梁、壳体、三角形楔块、支杆；所述的膜片下面接触被测对象，膜片四周与壳体的内环粘结在一起，所述的三角形楔块粘贴在膜片的中心，等强度梁一和等强度梁二的一端固定在壳体上,另一端连接有支杆一和支杆二；支杆一和支杆二的一端顶接在楔块上,另一端与等强度梁一、等强度梁二连接；光纤光栅一黏贴在等强度梁一的上下表面，光纤光栅二黏贴在等强度梁二的上下表面；光纤光栅一尾纤的一端黏贴在等强度梁一上；光纤光栅二的尾纤一端黏贴在等强度梁二上, 光纤光栅一、光纤光栅二尾纤的另一端通过引出孔伸出所述的壳体；光纤光栅一、光纤光栅二分别成对粘贴在等强度梁一和等强度梁二上。所述的膜片中心厚、边缘渐薄。所述的膜片的中心在三角形楔块的轴线上。所述的引出孔为壳体内部的光纤光栅的尾纤预留的。所述的支杆一和支杆二的一端分别通过螺丝与等强度梁一、等强度梁二4连接。所述的等强度梁一、等强度梁二的一端通过螺丝与壳体连接。与现有的压强传感器相比，本技术的优点在于利用光纤光栅进行压强检测，提出了一种新颖的光纤光栅压强传感方法,该方法继承了悬臂梁光纤光栅传感的优点，操作简便、灵敏度高、动态范围大、光栅损害小,对压强有良好的线性响应度，可以消除温度引起的交叉敏感效应。此外，本技术结构简单，抗电磁辐射的干扰，可以广泛的应用在石油化工等恶劣环境的压力检测中。附图说明图1为本技术的结构示意图。图1中：1-膜片，2-壳体，3-等强度梁一，4-等强度梁二，5-光纤光栅一，6-光纤光栅为，7-引出孔，8-三角形楔块，9-支杆一，10-支杆二。具体的实施方式下面结合附图对本技术进一步详细描述。如图1所示，一种基于光纤光栅的膜片式压强传感器，包括有一个膜片、四个光纤光栅、两个等强度梁、壳体、三角形楔块、支杆；所述的膜片1下面接触被测对象，膜片1四周与壳体2的内环粘结在一起，膜片1受压而向内弯曲，带动与膜片1粘结的三角形楔块8向上移动，带动顶接在楔块8上的支杆一9和支杆二10向两侧移动；所述的三角形楔块8粘贴在膜片1的中心，等强度梁一3和等强度梁二4的一端固定在壳体2上,另一端连接有支杆一9和支杆二10；支杆一9和支杆二10的一端顶接在楔块8上,另一端与等强度梁一3、等强度梁二4连接；光纤光栅一5黏贴在等强度梁一3的上下表面，光纤光栅二6黏贴在等强度梁二4的上下表面；光纤光栅一5尾纤的一端黏贴在等强度梁一3上；光纤光栅二6的尾纤一端黏贴在等强度梁二4上, 光纤光栅一5、光纤光栅二6尾纤的另一端通过引出孔7伸出所述的壳体2；光纤光栅一5、光纤光栅二6分别成对粘贴在等强度梁一3和等强度梁二4上，实现了温度的自动补偿。所述的膜片1中心厚、边缘渐薄，这样有助于膜片的变形，增大传感器的灵敏度。所述的膜片1的中心在三角形楔块8的轴线上，三角形楔块8的顶角大小的改变可调节光纤光栅压强传感器的灵敏度。所述的引出孔7为壳体2内部的光纤光栅的尾纤预留的。所述的支杆一9和支杆二10的一端分别通过螺丝与等强度梁一3、等强度梁二4连接。所述的等强度梁一3、等强度梁二4的一端通过螺丝与壳体2连接。本技术的工作原理为：当膜片1感受到外面的某个压强并稳定时，膜片1向内弯曲，膜片1的变形推动三角形楔块8向上移动，楔块8推动支杆一9和支杆二10向两侧移动，这样支杆一9和支杆二10对等强度梁一3和等强度梁二4施加位移使得等强度梁一3、等强度梁二4产生弯曲而变形，这样黏贴在等强度梁一3和等强度梁二4上下表面的光纤光栅一5和光纤光栅二6也会和等强度梁一3和等强度梁二4一起发生协同变形,使得光纤光栅一5和光纤光栅二6的中心波长发生漂移,通过分析光纤光栅一5和光纤光栅二6中心波长的漂移量与压强之间的关系,这样就可以实现压强的测定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于光纤光栅的膜片式压强传感器，包括有一个膜片、四个光纤光栅、两个等强度梁、壳体、三角形楔块、支杆；其特征在于，膜片（1）下面接触被测对象，膜片（1）四周与壳体（2）的内环粘结在一起；三角形楔块（8）粘贴在膜片（1）的中心，等强度梁一（3）和等强度梁二（4）的一端固定在壳体（2）上，另一端连接有支杆一（9）和支杆二（10）；支杆一（9）和支杆二（10）的一端顶接在楔块（8）上,另一端与等强度梁一（3）、等强度梁二（4）连接；光纤光栅一（5）黏贴在等强度梁一（3）的上下表面，光纤光栅二（6）黏贴在等强度梁二（4）的上下表面；光纤光栅一（5）尾纤的一端黏贴在等强度梁一（3）上；光纤光栅二（6）的尾纤一端黏贴在等强度梁二（4）上, 光纤光栅一（5）、光纤光栅二（6）尾纤的另一端通过引出孔（7）伸出所述的壳体（2）；光纤光栅一（5）、光纤光栅二（6）分别成对粘贴在等强度梁一（3）和等强度梁二（4）上。

【技术特征摘要】
1.一种基于光纤光栅的膜片式压强传感器，包括有一个膜片、四个光纤光栅、两个等强度梁、壳体、三角形楔块、支杆；其特征在于，膜片（1）下面接触被测对象，膜片（1）四周与壳体（2）的内环粘结在一起；三角形楔块（8）粘贴在膜片（1）的中心，等强度梁一（3）和等强度梁二（4）的一端固定在壳体（2）上，另一端连接有支杆一（9）和支杆二（10）；支杆一（9）和支杆二（10）的一端顶接在楔块（8）上,另一端与等强度梁一（3）、等强度梁二（4）连接；光纤光栅一（5）黏贴在等强度梁一（3）的上下表面，光纤光栅二（6）黏贴在等强度梁二（4）的上下表面；光纤光栅一（5）尾纤的一端黏贴在等强度梁一（3）上；光纤光栅二（6）的尾纤一端黏贴在等强度梁二（4）上, 光纤光栅一（5）、光纤光栅二（6）尾纤的另一端通过引出孔（7）伸出...

【专利技术属性】
技术研发人员：张桂花，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61