一种水位及孔隙水压力光纤光栅传感器的测量方法技术

一种水位及孔隙水压力光纤光栅传感器的测量方法，所述测量方法是水通过透水座及其透水石进入透水缸体的腔内，通过水压力作用于位移活塞，位移活塞移动并通过悬臂传感杆的尖状头触碰有光栅仓内的弹片及其弹片光栅，使其发生挠度变化，后通过光纤导线及铠装光缆将光信号传输给解调仪进行信号解调，获得水位及孔隙水压力。本发明专利技术通过传感器与测量介质直接接触，排除了空气的影响，解决了现有技术中初始测量值可靠性低的问题，而且使用等强度弹片在计算某一数值时，只需控制悬臂梁的强度一致，极大地提高了水压力测量的准确性和稳定性。

Method for measuring water level and pore water pressure fiber grating sensor

A method of measuring the water level and pore water pressure of the optical fiber grating sensor, the measuring method of water through the permeable base and the cavity is permeable permeable into the cylinder, the water pressure acting on the piston displacement, displacement and the movement of the piston through the tip shaped head touch sensing cantilever bar grating shrapnel bin and the shrapnel grating. The deflection change, through the optical fiber wire and light armored cable signal to the demodulator for demodulation, obtain water and pore water pressure. The present invention through direct contact sensor and measuring medium, excluding the effects of air, solve the existing technology in the initial measurement reliability, and use the strength of shrapnel in the calculation of a certain value, the strength only need to control the cantilever beam, greatly improves the measurement accuracy and stability of water pressure.

【技术实现步骤摘要】
一种水位及孔隙水压力光纤光栅传感器的测量方法
本专利技术涉及一种水位水压力测量方法，尤其是一种采用光纤光栅水压力传感器的测量方法。
技术介绍
光纤光栅简称FBG，FBG传感器是20世纪90年代传感领域较好的专利技术创造，它是以FBG为核心器件而产生的传感器产品，而FBG又是一种光纤无源器件，具有可靠性好、测量精度高、能够进行实时监测、抗电磁干扰以及抗雷击等特点。因此，目前在石油行业、矿业及建筑结构安全监测等领域，主要利用光纤光栅传感器替代老式的电信号传感器。在水压力的测量领域，光纤光栅传感器得到了广泛的应用。公开号为CN201903426U，名称为一种“光栅水压力传感器”，光栅直接附着于应边框上，在测量时，一定程度上提高了传感器的稳定性，但这种水压力传感器的测量方法存在两点不足，其一，光栅直接附着于应边框上，但在测量时并不能排除空气的空腔影响，从而导致初始测量值可靠性降低；其二，在实际操作中，膜片的强度和测量对象强度需要保证在合理范围内，这样才能得到可靠的应力-应变曲线，从而保证测量数据的可靠性。公开号为CN202757726U，名称为“光栅水压力传感器”，采用了膜片配合应边框的方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水位及孔隙水压力光纤光栅传感器的测量方法，所述测量方法是通过一光纤光栅水压力传感器来实现的，具体测量不同水位的方法是按以下步骤进行的：Ⅰ、用光纤光栅水压力传感器测量时，将缸盖（3）拧开，水通过透水座（11）内的透水石（12）进入到位移活塞及其透水座（11）的空腔内；Ⅱ、水压力作用于位移活塞（5），位移活塞（5）触碰弹片光栅（8）内的弹片（20）使其发生挠度变化，带动附着于弹片（20）上的光栅（21）发生波长变化；Ⅲ、通过光栅（21）及铠装光缆（15）将光信号传输于解调仪，经过解调仪将信号进行解调，获得水位及孔隙水压力的变化规律；Ⅳ、根据计算公式

【技术特征摘要】
1.一种水位及孔隙水压力光纤光栅传感器的测量方法，所述测量方法是通过一光纤光栅水压力传感器来实现的，具体测量不同水位的方法是按以下步骤进行的：Ⅰ、用光纤光栅水压力传感器测量时，将缸盖（3）拧开，水通过透水座（11）内的透水石（12）进入到位移活塞及其透水座（11）的空腔内；Ⅱ、水压力作用于位移活塞（5），位移活塞（5）触碰弹片光栅（8）内的弹片（20）使其发生挠度变化，带动附着于弹片（20）上的光栅（21）发生波长变化；Ⅲ、通过光栅（21）及铠装光缆（15）将光信号传输于解调仪，经过解调仪将信号进行解调，获得水位及孔隙水压力的变化规律；Ⅳ、根据计算公式，压力P与水位高度h成线性关系，通过测量得到的水压力可以求出水位高度h，其中为被测量水体的密度；g为当地的重力加速度。2.如权利要求书1所述的测量方法，所述一光纤光栅水压力传感器是由所述透水缸体（1）与所述光栅仓体（2）垂直固定设置构成；所述透水缸体（1）一端连接固定有光栅仓体（2）构成活塞腔室（4），所述活塞腔室（4）内置有位移活塞（5）及其悬臂传感杆（6）；所述悬臂传感杆（6）的根...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝兵元，张涛，张鹏鹏，马俊生，郭计云，宋朝部，宁剑，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：山西,14