一种光纤宏弯压力传感器及其测量系统技术方案

本发明专利技术公开了一种光纤宏弯压力传感器及其测量系统。该传感器包括壳体、弹性膜片、支架、套筒、传力杆、光纤、入射光纤通孔、出射光纤通孔。壳体底部固定设置弹性膜片，内部固定设置支架以固定套筒，顶部设有入射光纤通孔；传力杆穿过套筒，一端固定在弹性膜片的中心上，另一端固定连接出射光纤通孔；光纤穿过入射光纤通孔、出射光纤通孔形成光纤宏弯段；该传感器及其测量系统采用弹性膜片与光纤宏弯组合结构，以及将光信号转化为电信号的光电二极管来实现对压力的测量。本发明专利技术提供的光纤宏弯压力传感器具有结构形式简单、易于加工、价格低廉、本质安全、耐腐蚀的优点，在石油化工、土木水利和航空航天等领域具有广阔的应用前景。

An Optical Fiber Macro Bending Pressure Sensor and Its Measurement System

The invention discloses an optical fiber Macrobend pressure sensor and a measuring system thereof. The sensor comprises a shell, an elastic diaphragm, a support, a sleeve, a force transfer rod, an optical fiber, an incident optical fiber through-hole and an output optical fiber through-hole. The elastic diaphragm is fixed at the bottom of the shell, and the bracket is fixed inside to fix the sleeve, with an incident optical fiber through hole at the top; the force transfer rod passes through the sleeve, one end is fixed at the center of the elastic diaphragm, and the other end is fixed to connect the exit optical fiber through hole; the optical fiber passes through the incident optical fiber through hole and the exit optical fiber through hole to form the optical fiber macro-bend section; the sensor and its measuring system adopt the elastic diaphragm and Optical fiber macro-bend structure and photodiode which converts optical signal into electrical signal to realize pressure measurement. The optical fiber Macrobend pressure sensor provided by the invention has the advantages of simple structure, easy processing, low price, intrinsic safety and corrosion resistance, and has broad application prospects in the fields of petrochemical industry, civil water conservancy and aerospace.

【技术实现步骤摘要】
一种光纤宏弯压力传感器及其测量系统
本专利技术涉及压力传感器与光纤传感
，特别涉及一种光纤宏弯压力传感器及其测量系统。
技术介绍
光纤传感器是伴随着光纤通信技术的发展而迅速发展起来的传感技术，具有尺寸小、重量轻、灵敏度高、本质安全、抗电磁干扰、耐腐蚀、寿命长等优点。通过适当的调制解调方法，光纤传感器能够实现对温度、压力、应变、加速度、位移、流量、电场、磁场等多物理量、多参数的测量和长期在线监测，因而获得了广泛的研究和应用。在高温、高压、腐蚀、易燃、易爆、强电磁干扰等恶劣环境下(比如油气井、油气管等地方)，电子类压力传感器通常存在不安全的因素，无法长期安全可靠工作，而且测量信号远距离传输难困难。光纤类压力传感器克服了电子类压力传感器的缺点，具有本质安全，耐腐蚀，抗电磁干扰，信号传输距离远，易于实现压力的长期在线监测等优点，非常适合在恶劣环境中应用。现有的光纤压力传感器主要是光纤光栅型和光纤法布里-珀罗干涉型。这两类压力传感器大多利用弹性膜片在压力作用下产生的中心位移，通过特定的物理量转换机制，将膜片中心位移的变化转化为光纤光栅的轴向应变或光纤法布里-珀罗腔长度的变化，从而实现对压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光纤宏弯压力传感器，其特征在于，所述光纤宏弯压力传感器包括：壳体、弹性膜片、支架、套筒、传力杆、光纤、入射光纤通孔、出射光纤通孔；所述壳体底部固定设置所述弹性膜片，所述壳体内部固定设置所述支架以固定所述套筒，所述壳体顶部设有所述入射光纤通孔；所述传力杆穿过所述套筒，所述传力杆的一端固定在所述弹性膜片的中心上，所述传力杆的另一端固定连接所述出射光纤通孔；所述光纤依次穿过所述入射光纤通孔、所述出射光纤通孔，使所述光纤在所述入射光纤通孔与所述出射光纤通孔之间形成光纤宏弯段。

【技术特征摘要】
1.一种光纤宏弯压力传感器，其特征在于，所述光纤宏弯压力传感器包括：壳体、弹性膜片、支架、套筒、传力杆、光纤、入射光纤通孔、出射光纤通孔；所述壳体底部固定设置所述弹性膜片，所述壳体内部固定设置所述支架以固定所述套筒，所述壳体顶部设有所述入射光纤通孔；所述传力杆穿过所述套筒，所述传力杆的一端固定在所述弹性膜片的中心上，所述传力杆的另一端固定连接所述出射光纤通孔；所述光纤依次穿过所述入射光纤通孔、所述出射光纤通孔，使所述光纤在所述入射光纤通孔与所述出射光纤通孔之间形成光纤宏弯段。2.根据权利要求1所述的光纤宏弯压力传感器，其特征在于，所述壳体上还设有第一预留通孔、第二预留通孔；所述第一预留通孔与所述入射光纤通孔在同一水平线上；所述第二预留通孔与所述出射光纤通孔在同一水平线上；所述光纤穿过所述第一预留通孔进入所述壳体内；所述光纤穿过所述第二预留通孔离开所述壳体。3.根据权利要求1所述的光纤宏弯压力传感器，其特征在于，所述入射光纤通孔、所述出射光纤通孔、所述传力杆、所述套筒均沿着所述壳体的中轴线设置。4.根据权利要求1所述的光纤宏弯压力传感器，其特征在于，所述壳体为封闭的圆筒...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟杰，刘铁军，邹笃建，周傲，高莎莎，程汉斌，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学深圳，
类型：发明
国别省市：广东,44