The invention relates to a multi fiber grating pressure sensor, which belongs to the technical field of optical fiber sensor. The sensor is mainly through the reasonable arch axis structure, principle of self balance system based on composite arch structure, will be transformed into horizontal thrust elastic element in the vertical pressure sensor, the transfer process makes the structure in the form of hinge force only under axial force, avoid to be affected by the bending moment and shear. The arch of optical fiber grating pressure sensor of the invention adopts roller rolling to achieve small outward pressure sensitivity and accuracy, and the temperature compensation of fiber grating, real-time temperature compensation of optical fiber grating pressure sensor arch. The relationship between fiber grating wavelength change of the arch type fiber grating pressure sensor for measuring the pressure and the pressure, to achieve real-time monitoring of the pressure arch fiber grating pressure sensor.
【技术实现步骤摘要】
一种拱式光纤光栅压力传感器
本专利技术基于光纤光栅传感技术,涉及一种压力传感器的结构,属于光纤传感
技术介绍
压力是工程运营状态监测和安全评估的重要参数,用于测量压力的传感器成为工程中常用的传感器之一。光纤光栅传感技术利用波长调制编码传感信号,无需参考点,通过光的波长变化实现对被测物理量的测量,且测量结果不受光的强度、连接损耗等因素影响。目前,光纤光栅以其质量轻、抗电磁干扰、抗腐蚀、传输损耗小等优良的性能被应用于工程中。因此,本专利技术采用光纤光栅传感技术,利用其优良的性能开发一种拱式光纤光栅压力传感器实现压力准确测量和实时监测。
技术实现思路
本专利技术的目的在于利用光纤光栅的优良特性,基于拱梁组合结构自平衡体系原理,提供一种结构简单、灵敏度高、耐久性好的拱式光纤光栅压力传感器。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案:一种拱式光纤光栅压力传感器,包括:金属刚性盖板、传力杆、铰链、插销、传力板、金属弹性元件、辊轴、用于测量压力的光纤光栅、用于温度补偿的光纤光栅、金属板与金属弹性元件材质相同、金属外保护壳、预留孔洞;金属外保护壳为U形槽,U形槽开口处设有金属刚性盖板,U形槽内底部设有金属板,在U形槽的侧壁上开设有预留孔洞;金属刚性盖板受到竖向荷载,通过传力杆将竖向荷载传递给铰链,铰链通过刚性传力板将竖向荷载通过插销转化为水平推力,水平推力作用刚性传力板使推动辊轴向外滚动,金属弹性元件两端与辊轴轴接,承受水平方向拉力,用于测量压力的光纤光栅与金属弹性元件产生协同应变,引起波长变化,粘贴在金属板上用于温度补偿的光纤光栅对测量压力的光纤光栅进行温度实时补偿 ...
【技术保护点】
一种拱式光纤光栅压力传感器,其特征在于:包括:金属刚性盖板(1)、传力杆(2)、铰链(3)、插销(4)、传力板(5)、金属弹性元件(6)、辊轴(7)、用于测量压力的光纤光栅(8)、用于温度补偿的光纤光栅(9)、金属板(10)(与金属弹性元件材质相同)、金属外保护壳(11)、预留孔洞(12);金属外保护壳(11)为U形槽,U形槽开口处设有金属刚性盖板(1),U形槽内底部设有金属板(10),在U形槽的侧壁上开设有预留孔洞(12);金属刚性盖板(1)受到竖向荷载,通过传力杆(2)将竖向荷载传递给铰链(3),铰链(3)通过刚性传力板(5)将竖向荷载通过插销(4)转化为水平推力,水平推力作用刚性传力板(5)使推动辊轴(7)向外滚动,金属弹性元件(6)两端与辊轴(7)轴接,承受水平方向拉力,用于测量压力的光纤光栅(8)与金属弹性元件(6)产生协同应变,引起波长变化,粘贴在金属板(10)上用于温度补偿的光纤光栅(9)对测量压力的光纤光栅(8)进行温度实时补偿,从而实现压力的精确测量。
【技术特征摘要】
1.一种拱式光纤光栅压力传感器,其特征在于:包括:金属刚性盖板(1)、传力杆(2)、铰链(3)、插销(4)、传力板(5)、金属弹性元件(6)、辊轴(7)、用于测量压力的光纤光栅(8)、用于温度补偿的光纤光栅(9)、金属板(10)(与金属弹性元件材质相同)、金属外保护壳(11)、预留孔洞(12);金属外保护壳(11)为U形槽,U形槽开口处设有金属刚性盖板(1),U形槽内底部设有金属板(10),在U形槽的侧壁上开设有预留孔洞(12);金属刚性盖板(1)受到竖向荷载,通过传力杆(2)将竖向荷载传递给铰链(3),铰链(3)通过刚性传力板(5)将竖向荷载通过插销(4)转化为水平推力,水平推力作用刚性传力板(5)使推动辊轴(7)向外滚动,金属弹性元件(6)两端与辊轴(7)轴接,承受水平方向拉力,用于测量压力的光纤光栅(8)与金属弹性元件(6)产生协同应变,引起波长变化,粘贴在金属板(10)上用于温度补偿的...
【专利技术属性】
技术研发人员:孙丽,胡晓敏,张春巍,孙立晔,
申请(专利权)人:沈阳建筑大学,
类型:发明
国别省市:辽宁,21
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