一种电介质腔的腔长测量装置制造方法及图纸

本申请公开了一种电介质腔的腔长测量装置，所述电介质腔的腔长测量装置包括：传感器、解调装置；其中，所述传感器包括开放式空心同轴电缆‑法布里珀罗谐振腔、第一反射点、第二反射点、导体反射面、电介质腔；所述导体反射面能够发生移动或变形，导致所述电介质腔的腔长发生变化；所述第一反射点与所述第二反射点之间的距离受到所述第二反射点和所述导体反射面之间距离变化的影响；当所述第一反射点和所述第二反射点之间距离不变且所述第二反射点和所述导体反射面之间距离发生变化时，所述开放式空心同轴电缆‑法布里珀罗谐振腔的谐振频率会发生变化，基于所述谐振频率的变化量确定所述第二反射点和所述导体反射面之间的距离。

【技术实现步骤摘要】
一种电介质腔的腔长测量装置
本申请涉及测量技术，尤其涉及一种基于微波原理测量电介质腔的腔长测量装置。
技术介绍
测量技术依据测量对象具有多种类型，例如压强测量、位移测量、应变测量、倾斜角度测量以及力的测量等等，高精度的测量结果是测量技术追求的目标，为此，提出了基于开放式空心同轴电缆-法布里珀罗谐振腔的开放式空心同轴电缆-法布里珀罗谐振腔传感器。开放式空心同轴电缆-法布里珀罗谐振腔传感器利用两个强反射点，测量空心同轴电缆-法布里珀罗谐振腔的腔长变化量，可以实现大量程高精度的测量。然而，空心同轴电缆-法布里珀罗谐振腔传感器的解调精度和对腔长的分辨率有待提高，所以不适合测量压强等基于应变或膜片挠度测量的传感器。此外，还有一个缺点就是空心同轴电缆-法布里珀罗谐振腔传感器采用的是触接式结构，会有一定的滑动摩擦力或滚动摩擦力，也会对灵敏度要求极高的传感器造成很大的误差。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本申请实施例提供出了一种电介质腔的腔长测量装置，可以是接触式结构或非接触式结构，可以实现对电介质腔腔长的高精度测量。本申请实施例提供的电介质腔的腔长测量装置，包括：传感器、解调装置；其中，所述传感器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电介质腔的腔长测量装置，其特征在于，所述腔长测量装置包括：传感器、解调装置；其中，所述传感器包括开放式空心同轴电缆‑法布里珀罗谐振腔、第一反射点、第二反射点、导体反射面、电介质腔；其中，所述第一反射点设置在所述开放式空心同轴电缆‑法布里珀罗谐振腔内部的第一位置处，所述第二反射点设置在所述开放式空心同轴电缆‑法布里珀罗谐振腔内部的第二位置处，所述导体反射面设置在所述开放式空心同轴电缆‑法布里珀罗谐振腔内部的第三位置处，所述第一反射点和所述第二反射点之间不发生相对移动，所述第一反射点和所述第二反射点的反射率大于等于预设阈值；所述第二反射点与所述导体反射面之间为电介质腔，所述电介质腔腔内的电...

【技术特征摘要】
1.一种电介质腔的腔长测量装置，其特征在于，所述腔长测量装置包括：传感器、解调装置；其中，所述传感器包括开放式空心同轴电缆-法布里珀罗谐振腔、第一反射点、第二反射点、导体反射面、电介质腔；其中，所述第一反射点设置在所述开放式空心同轴电缆-法布里珀罗谐振腔内部的第一位置处，所述第二反射点设置在所述开放式空心同轴电缆-法布里珀罗谐振腔内部的第二位置处，所述导体反射面设置在所述开放式空心同轴电缆-法布里珀罗谐振腔内部的第三位置处，所述第一反射点和所述第二反射点之间不发生相对移动，所述第一反射点和所述第二反射点的反射率大于等于预设阈值；所述第二反射点与所述导体反射面之间为电介质腔，所述电介质腔腔内的电介质是导体或绝缘体，是固体、液体或气体；所述导体反射面能够发生移动或变形，导致所述电介质腔的腔长发生变化；所述电介质腔的腔内介质的折射率可以发生变化，导致所述电介质腔的腔长发生变化；所述解调装置与所述传感器相连，所述解调装置包括解调主板和同轴电缆，用于对所述开放式空心同轴电缆-法布里珀罗谐振腔内的微波信号进行分析，得到所述开放式空心同轴电缆-法布里珀罗谐振腔的谐振频率/谐振腔长，其中，所述开放式空心同轴电缆-法布里珀罗谐振腔的腔长为所述第一反射点与所述第二反射点之间的距离，且该距离受到所述第二反射点和所述导体反射面之间距离变化的影响；当所述第一反射点和所述第二反射点之间距离不变且所述第二反射点和所述导体反射面之间距离发生变化时，所述开放式空心同轴电缆-法布里珀罗谐振腔的谐振频率会发生变化，基于所述谐振频率的变化量确定所述第二反射点和所述导体反射面之间的距离，所述第二反射点和所述导体反射面之间距离为所述电介质腔的腔长。2.根据权利要求1所述的电介质腔的腔长测量装置，其特征在于，所述传感器还包括外壳、或者外壳加内杆，所述外壳为所述传感器的外导体，所述内杆为所述传感器的内导体；其中，所述开放式空心同轴电缆-法布里珀罗谐振腔的一端连接至射频同轴电缆转接头，所述射频同轴电缆转接头通过同轴电缆连接至所述解调主板；或者，所述开放式空心同轴电缆-法布里珀罗谐振腔的一端直接连接至解调主板上；所述开放式空心同轴电缆-法布里珀罗谐振腔的另一端，外壳端面与导体反射面之间用导体连接，内杆端面与导体反射面之间用绝缘体或电阻率大于等于预设阈值的导体连接，这种情况下，第二反射点是内杆导体区域的端面；或者，内杆端面与导体反射面之间用导体连接，外壳端面与导体反射面之间用绝缘体或电阻率大于等于预设阈值的导体连接，这种情况下，第二反射点是外壳导体区域的端面；或者，外壳和内杆端面与导体反射面之间均用绝缘体或电阻率大于等于预设阈值的导体连接且外壳和内杆的端面在同一断面上，这种情况下，第二反射点是外壳和内杆的端面；或者，外壳和内杆端面与导体反射面之间均用绝缘体或电阻率大于等于预设阈值的导体连接且外壳和内杆的端面不在同一断面上，这种情况下，第二反射点介于外壳端面和内杆端面之间。3.根据权利要求1所述的电介质腔的腔长测量装置，其特征在于，所述腔长测量装置为反射式腔长测量装置，在所述反射式腔长测量装置中：所述传感器的一端连接射频同轴电缆转接头，所述射频同轴电缆转接头通过同轴电缆连接所述解调主板；或者，所述传感器的一端直接连接在解调主板上，即传感器的一端可以通过第一射频同轴电缆转接头连接解调主板，也可以直接连接解调主板；或者，所述解调主板直接连接在贯穿外壳壁的同轴射频转接头上，该同轴射频转接头有一段导体插入到外壳内部；所述传感器的另一端为第二反射点和导体反射面。4.根据权利要求1所述的电介质腔的腔长测量装置，其特征在于，所述腔长测量装置为透射式腔长测量装置，在所述透射式腔长测量装置中：所述传感器的一端连接第一射频同轴电缆转接头，所述传感器的外壳壁连接第二射频同轴电缆转接头，所述解调主板的一端通过同轴电缆连接所述第一射频同轴电缆转接头，所述解调主板的另一端通过同轴电缆连接所述第二射频同轴电缆转接头；或者，所述传感器的一端连接第一射频同轴电缆转接头，所述解调主板的一端通过同轴电缆连接所述第一射频同轴电缆转接头；所述传感器的外壳壁直接连接解调主板，即外壳壁可以通过第二射频同轴电缆转接头连接解调主板，也可以直接连接解调主板；或者，所述传感器的一端直接连接在解调主板上，即传感器的一端可以通过第一射频同轴电缆转接头连接解调主板，也可以直接连接解调主板；所述传感器的外壳壁连接第二射频同轴电缆转接头，所述第二射频同轴电缆转接头通过同轴电缆连接所述解调主板；或者，所述传感器的一端直接连接在解调主板上，即传感器的一端可以通过第一射频同轴电缆转接头连接解调主板，也可以直接连接解调主板；所述传感器的外壳壁上直接连接解调主板，即外壳壁可以通过第二射频同轴电缆转接头连接解调主板，也可以直接连接解调主板。5.根据权利要求4所述的电介质腔的腔长测量装置，其特征在于，所述腔长测量装置为透射式腔长测量装置时，所述腔长测量装置至少具有以下模式：正反馈环路模式、无环路模式；其中，在所述正反馈环路模式中，所述解调主板包括：定向耦合器、波形放大器、计频器/频谱仪；在所述无环路模式中，所述解调主板为矢量网络分析仪、或微波发生源加标量网络分析仪、或微波时域反射仪、或解调频谱的解调电路板。6.根据权利要求5所述的电介质腔的腔长测量装置，其特征在于，所述正反馈环路模式包括：微波正反馈环路、基于光电振荡器的正反馈环路；其中，在所述微波正反馈环路中，包括：同轴电缆环路、微波定向耦合器、微波放大器或者微波功率分离器，所述解调主板中的各器件通过同轴电缆环路连接；在所述基于光电振荡器的正反馈环路中，包括：高速光电解调器、激光或发光二极管光源、光纤环路、光纤耦合器、微波放大器或者光学放大器、微波定向耦合器或者微波功率分离器，所述解调主板中的各器件通过光纤环路连接。7.根据权利要求1至6任一项所述的电介质腔的腔长测量装置，其特征在于，所述传感器内具有：外壳或者外壳加内杆、导体反射面；其中，所述外壳由连续导体形成，所述内杆由连续导体形成，所述导体反射面由连续导体形成，所述连续导体为：单个导电零件、或者多个导电零件连接而成，或者绝缘体上的导体镀层，所述导电零件的材料为导电材料，所述导电材料至少包括：金属、非金属；非金属至少包括：石墨，或碳纤维，或导电陶瓷；所述导体反射面的形状是实体结构，或者平面结构，或者曲面结构；所述导体反射面的形状是孔隙结构，或者圆形结构，或者长条形结构，或者多个导体拼接而成，或者导体和绝缘体拼接而成；所述导体反射面由单一导体材料构成，或者由不同种类的导体材料构成，或者由一部分导体材料和一部分绝缘体材料构成；所述导体反射面的导体区域是连续的或者非连续的；所述导体反射面的摆放满足以下要求：要确保外壳和内杆的包络面沿着轴线方向扫掠出的柱体，与导体反射面所在区域有交集，其中，所述导体反射面与外壳和内杆的轴线垂直或者不垂直；所述导体反射面是平面或者是曲面；所述导体反射面与第二反射点之间端面距离的变化，通过以下至少一种方式来实现：所述导体反射面的移动；所述导体反射面的变形；所述导体反射面与第二反射点之间的电介质的折射率发生改变；所述导体反射面的尺寸大于等于外壳的直径，对外壳的端面形成全覆盖；或者，所述导体反射面尺寸小于外壳的直径。8.根据权利要求7所述的电介质腔的腔长测量装置，其特征在于，所述外壳的断面为闭合形状或者非闭合形状；所述传感器包括外壳加内杆的情况下：所述外壳包裹所述内杆，或者所述外壳不包裹所述内杆；所述外壳和内杆是一个平面上的两条导体镀层，或者是空间上的两个导体平行杆；所述外壳与所述内杆同轴，或者所述外壳与所述内杆不同轴。9.根据权利要求7所述的电介质腔的腔长测量装置，其特征在于，在所述第一反射点和所述第二反射点之间，以及所述外壳和所述内杆之间的开放式空心同轴电缆-法布里珀罗谐振腔内，填充的介质为以下之一：真空、气体、液体、固体；在所述第二反射点与所述导体反射面之间的电介质腔腔内，填充的介质为以下之一：真空、气体、液体、固体。10.根据权利要求7所述的电介质腔的腔长测量装置，其特征在于，所述第一反射点和所述第二反射点设置在所述外壳和所述内杆之间；所述第二反射点是所述外壳或所述内杆的端面；或者，当所述外壳和所述内杆都不和所述导体反射面接触，且所述外壳和所述内杆的长度不同时，所述第二反射点介于所述外壳端面和所述内杆端面之间；其中，所述绝缘体或电阻率大于等于预设阈值的导体是固体、液体或气体；对于所述第一反射点和所述第二反射点中的一个或两个反射点，反射点可以是导体或绝缘体，反射点与所述外壳和所述内杆满足如下位置关系：反射点与外壳和内杆均用电阻率小于预设阈值的导体连接；或者，反射点与外壳不接触、或用绝缘体连接、或用电阻率大于等于预设阈值的导体连接，反射点与内杆用电阻率小于预设阈值的导体连接；或者，反射点与内杆不接触、或用绝缘体连接、或用电阻率大于等于预设阈值的导体连接，反射点与外壳用电阻率小于预设阈值的导体连接；或者，反射点与外壳和内杆均不接触、或用绝缘体连接、或用电阻率大于等于预设阈值的导体连接；所述第二反射点和所述导体反射面满足如下位置关系：外壳和内杆与导体反射面均不接触、或用绝缘体连接、或用电阻率大于等于预设阈值的导体连接，且外壳和内杆的导体区域的端面是同一个平面时，第二反射点为外壳和内杆的共同端面；或者，外壳和内杆与导体反射面均不接触、或用绝缘体连接、或用电阻率大于等于预设阈值的导体连接，且外壳和内杆的导体区域的端面不是同一个平面时，第二反射点为外壳端面和内杆端面之间的一个点；或者，外壳与导体反射面用电阻率小于预设阈值的导体连接，且内杆与导体反射面不接触、或用绝缘体连接、或用电阻率大于等于预设阈值的导体连接时，第二反射点为内杆的端面；或者，外壳与导体反射面不接触、或用绝缘体连接、或用电阻率大于等于预设阈值的导体连接，且内杆与导体反射面用电阻率小于预设阈值的导体连接时，第二反射点为外壳的端面。11.根据权利要求3所述的电介质腔的腔长测量装置，其特征在于，在反射式腔长测量装置中：所述传感器包括外壳加内杆时，所述外壳和所述内杆的第一端均与所述射频同轴电缆转接头连接，所述射频同轴电缆转接头通过同轴电缆连接所述解调主板；或者所述外壳和所述内杆的第一端直接与解调主板连接，即外壳和内杆的第一端可以通过第一射频同轴电缆转接头连接解调主板，也可以直接连接解调主板；所述第一反射点和所述第二反射点至少有一部分设置在所述外壳加内杆的包络范围之内；所述传感器只有外壳且没有内杆时，所述外壳的第一端与所述射频同轴电缆转接头连接，所述射频同轴电缆转接头通过同轴电缆连接所述解调主板；或者外壳的第一端直接与解调主板连接，即外壳的第一端可以通过第一射频同轴电缆转接头连接解调主板，也可以直接连接解调主板；所述第一反射点和所述第二反射点设置在所述外壳的包络范围之内。12.根据权利要求4和5所述的电介质腔的腔长测量装置，其特征在于，在透射式腔长测量装置中，所述腔长测量装置至少具有以下模式：正反馈环路模式、无环路模式：所述传感器包括外壳和内杆时，所述外壳和所述内杆的第一端均与第一射频同轴电缆转接头连接，所述第一射频同轴电缆转接头通过第一同轴电缆连接到解调主板上；或者所述外壳和所述内杆的第一端均直接与解调主板连接，即外壳和内杆的第一端可以通过第一射频同轴电缆转接头连接解调主板，也可以直接连接解调主板；所述外壳壁与第二射频同轴电缆转接头连接，所述第二射频同轴电缆转接头通过第二同轴电缆连接到解调主板上；或者所述外壳壁直接与解调主板连接，即外壳壁可以通过第二射频同轴电缆转接头连接解调主板，也可以直接连接解调主板；所述第一反射点和所述第二反射点至少有一部分设置在所述外壳加内杆的包络范围之内；所述传感器只有外壳且没有内杆时，所述外壳的第一端与第一射频同轴电缆转接头连接，所述第一射频同轴电缆转接头通过第一同轴电缆连接到解调主板上；或者所述外壳的第一端直接与解调主板连接，即外壳的第一端可以通过第一射频同轴电缆转接头连接解调主板，也可以直接连接解调主板；所述外壳壁与第二射频同轴电缆转接头连接，所述第二射频同轴电缆转接头通过第二同轴电缆连接到解调主板上；或者所述外壳壁直接与解调主板连接，即外壳壁可以通过第二射频同轴电缆转接头连接解调主板，也可以直接连接解调主板；所述第一反射点和所述第二反射点至少有一部分设置在所述外壳的包络范围之内；其中，所述第二射频同轴电缆转接头设置在所述第一反射点和所述第二反射点之间。13.根据权利要求7所述的电介质腔的腔长测量装置，其特征在于，所述第一反射点为导体，且与所述内杆和所述外壳均连接，使所述内杆和所述外壳之间短路；所述第二反射点为所述外壳或所述内杆的端面；当所述外壳为闭合形状时，所述外壳内部形状是圆形或矩形，所述内杆断面也是圆形或矩形，所述第一反射点在所述外壳和所述内杆之间构成短路，所述第二反射点是所述外壳或所述内杆端面断开形成的高反射；所述第一反射点是一个尺寸小于预设面积的断面，至少可以通过一根或多根圆杆或者方杆垂直于传感器内杆的轴线方向放置，或者在外壳和内杆之间固定一个有一定透射率的多孔结构，所述第一反射点覆盖所述外壳和所述内杆之间区域的面积小于所述外壳和所述内杆之间包络面积；所述第一反射点对所述外壳和所述内杆构成短路，或者所述外壳和所述内杆之间连接件的电阻大于等于预设阈值，或者所述外壳和内杆之间无连接件；所述第二反射点是外壳端面，或内杆端面，或外壳导体区域的端面和内杆导体区域的端面之间的一个点；所述导体反射面与所述外壳和所述内杆不同时用电阻率小于预设阈值的导体连接；所述第一反射点和所述第二反射点的位置固定，通过改变所述导体反射面到第二反射点之间的距离，能够实现对位移、或应变、或压强、或角度、或液位、或流速的测量；其中，通过以下至少一种方式改变所述导体反射面到所述第二反射点之间的距离：所述导体反射面的移动，所述导体反射面的变形，所述导体反射面和第二反射点之间的介质的折射率的改变。14.根据权利要求7所述的电介质腔的腔长测量装置，其特征在于，通过改变所述内杆断面形状和尺寸来调节反射率，可去掉在所述外壳和所述内杆之间添加的第一反射点，将射频同轴电缆转接头与所述外壳和所述内杆连接处作为第一反射点；其中，将射频同轴电缆转接头与所述外壳和所述内杆连接处作为第一反射点时，所述内杆直径与所述外壳内径比值介于0到1之间；或者，将第一反射点设置在所述外壳和所述内杆连接射频同轴电缆转接头的位置；或者，将第一反射点设置在所述外壳和所述内杆连接解调频谱的解调电路板的位置，其中，外壳和内杆的第一端面直接连接解调电路板，或者外壳和内杆的第一端面通过射频同轴电缆转接头连接解调电路板。15.根据权利要求2至7中任一项所述的电介质腔的腔长测量装置，其特征在于，所述腔长测量装置应用于压强传感器中；外壳和内杆一端连接解调装置；外壳的另一端连接膜片，连接材料是导体或者是绝缘体，膜片是导体或者膜片的第一侧面有导体镀膜；第一反射点固定在外壳和内杆端面与解调装置之间，第二反射点为外壳或内杆的端面，第一反射点和第二反射点均为固定点；膜片靠近外壳和内杆的第一侧面为导体反射面；内杆端面与膜片的第一侧面不接触、或用绝缘体连接、或用电阻率大于等于预设阈值的导体连接，第二反射点与导体反射面之间的空间为电介质腔；膜片的第二侧面是受压的一面，且膜片与内杆的端面之间有一定距离，处于非接触状态，或使用电阻率小于预设阈值的液体或固体填充，即电介质腔的腔内是气体、液体或固体；当压强发生改变时，膜片挠度发生变化，第二反射点到膜片的第一侧面之间的距离会发生变化，即电介质腔的腔长发生变化，从而改变开放式空心同轴电缆-法布里珀罗谐振腔的谐振频率/谐振腔长，通过开放式空心同轴电缆-法布里珀罗谐振腔的谐振频率/谐振腔腔长变化量确定电介质腔的腔长变化量，从而确定压强的大小；膜片变形后，第一侧面由平面变成曲面，其中，膜片的挠度变化量受到膜片各个点挠度的影响，膜片的挠度变化量介于最小挠度和最大挠度之间；其中，通过以下几种方式能够增大压强传感器的灵敏度：一是减少膜片的第一侧面与第二反射点之间的初始距离；二是减小膜片厚度；三是增大膜片直径，加大外壳端面处的内径和外径，在扩径结构的端面外圈连接直径大于等于外壳直径的膜片，膜片的外圈与扩径结构的端面密封连接。16.根据权利要求2至7中任一项所述的电介质腔的腔长测量装置，其特征在于，所述腔长测量装置应用于压强传感器中；外壳和内杆一端连接解调装置；外壳和内杆的另一端是切断的端面，不连接任何物体；第一反射点固定在外壳和内杆端面与解调装置之间，第二反射点为外壳或内杆的端面，第一反射点和第二反射点均为固定点；采用波登管测量压强，波登管的端面或管上的一点会产生一定的移动量；针对波登管上A点的移动，在A点固定连接一个导体反射面，该导体反射面为刚体，导体反射面的法线平行于压强改变后波登管在A点处的移动方向；导体反射面与外壳和内杆的端面均不接触、或用绝缘体连接、或用电阻率大于等于预设阈值的导体连接，并有一定距离；导体反射面与第二反射点之间的空间为电介质腔；导体反射面的法线平行于外壳和内杆的轴线；将电介质腔的腔长测量装置和波登管基座固定到一个刚性物体上，腔长测量装置和波登管基座不发生相对移动；由于导体反射面的法线、外壳和内杆的轴线、以及A点的移动方向均平行，所以当压强发生改变时，波登管上A点会发生移动，带动导体反射面发生移动，导致导体反射面到第二反射点之间的距离发生变化，即电介质腔的腔长发生变化，从而改变开放式空心同轴电缆-法布里珀罗谐振腔的谐振频率/谐振腔腔长，通过开放式空心同轴电缆-法布里珀罗谐振腔的谐振频率/谐振腔腔长变化量确定电介质腔的腔长变化量，从而确定压强的大小；所述波登管的类型至少包括C型波登管、或C型组合波登管、或螺旋型波登管、或麻花型波登管、或圆形波登管。17.根据权利要求2至7中任一项所述的电介质腔的腔长测量装置，其特征在于，所述腔长测量装置应用于加速度传感器中；外壳和内杆一端连接解调装置；外壳的另一端连接带有一定刚度的结构，所述结构至少包括膜片或梁，连接材料是导体或者是绝缘体；第一反射点固定在外壳和内杆端面与解调装置之间，第二反射点为外壳或内杆的端面，第一反射和第二反射点均为固定点；膜片或梁靠近外壳和内杆的第一侧面为导体反射面；内杆端面与膜片或梁的第一侧面无导体连接，有一定距离；膜片或梁第二侧面中心处固定有一个质量为m的质量块，质量块在加速度为a的情况下，会对膜片或梁产生力F，F＝ma，使得膜片或梁的中心点挠度发生变化，从而使得导体反射面到第二反射点之间的距离发生变化，即电介质腔的腔长发生变化，最终使得开放式空心同轴电缆-法布里珀罗谐振腔的谐振频率/谐振腔腔长发生变化，通过开放式空心同轴电缆-法布里珀罗谐振腔的谐振频率/谐振腔腔长变化量确定电介质腔的腔长变化量，从而确定加速度的大小；膜片的直径或梁的长度与外壳的外径或外壳端面扩径区域的外径相等，增大膜片厚度或梁的刚度，减小质量块的重量，加速度传感器的灵敏度会降低，适合大量程加速度的测量；扩大膜片直径或增大梁的长度，减小膜片厚度或梁的刚度，增加质量块的重量，加速度传感器的灵敏度会增大，适合小量程加速度的测量；当增大膜片直径时，可采用外壳端面加上一个扩径结构来实现，所述扩径结构至少包括喇叭口或扩大直径的导体，膜片的外圈与扩径结构的端面密封连接；当增加梁的长度时，外壳端面要沿着直径方向，向两边分别增加一个悬臂支撑，两个支撑的端面用来作为梁的两个支点，采用连接件进行连接，两端采用刚性连接或者做成两端铰接的简支梁；或者做成悬臂梁，悬臂梁端面固定有质量块，质量块靠近外壳和内杆端面的一侧是导体反射面。18.根据权利要求7或15所述的电介质腔的腔长测量装置，其特征在于，所述腔长测量装置应用于流速传感器中，所述流速传感器为第一种流速传感器或第二种流速传感器；在第一种流速传感器中，使用压强传感器进行改装，利用不同流速产生的压强不同，通过测量压强的大小得到流速；所述流速传感器至少包括板孔流速传感器、或U型管压差流速传感器；在流体从左到右运动的情况下，在所述压强传感器旁边固定挡板，使流体冲击到挡板时产生附加压强，利用挡板左边固定的压强传感器测出所述挡板左边的附加压强，通过附加压强的大小确定流速；在第二种流速传感器中，第一反射点固定在外壳和内杆端面与解调装置之间，第二反射点为外壳或内杆的端面，第一反射点和第二反射点均为固定点；流速不同，则对插入流体中的探杆端面探头的推力不同，使得探头移动距离发生变化，且探杆上的一点会绕着铰发生转动，所述铰通过连接零件固定到传感器的外壳上，探杆的另一端连接导体反射面，所述导体反射面和内杆端面之间不接触、或用绝缘体连接、或用电阻率大于等于预设阈值的导体连接；其中，在第二种流速传感器的第一种结构中：导体反射面和外壳之间由弹性材料连接，弹性材料是导体或者是绝缘体；测量时，探头的移动会带动探杆发生转动，从而带动探杆另一头发生反向移动，带动导体反射面发生移动，导致导体反射面和外壳之间的弹性材料发生拉伸或压缩，从而改变了导体反射面到第二反射点之间的距离，即改变了电介质腔的腔长；其中，流速越大，对探头产生的推力越大，柔性导体材料的拉伸或压缩量也会越大，电介质腔的腔长变化量也越大，从而使得同轴电缆-法布里珀罗谐振腔的谐振频率/谐振腔腔长变化量也越大；在第二种流速传感器的第二种结构中：外壳连接膜片，第二反射点是内杆端面，导体反射面的载体是膜片，流体推动探头产生的力带动探杆另一头发生反向移动，通过连接第二反射点载体的带铰零件挤压膜片的中心点，使膜片的挠度发生变化，电介质腔的腔长发生变化，从而使得同轴电缆-法布里珀罗谐振腔的谐振频率/谐振腔腔长发生变化；所述第一种结构和所述第二种结构均通过开放式空心同轴电缆-法布里珀罗谐振腔的谐振频率/谐振腔腔长变化量确定电介质腔的腔长变化量，从而确定流速的大小。19.根据权利要求2至7中任一项所述的电介质腔的腔长测量装置，其特征在于，所述腔长测量装置应用于测力计中，所述测力计为第一种测力计或第二种测力计；第一种测力计，是利用外壳端面梁或膜片的刚度和挠度做出的测力计；外壳和内杆一端连接解调装置；外壳的另一端连接有带有一定刚度的结构，所述结构至少包括膜片或梁，连接材料是导体或者是绝缘体；第一反射点固定在外壳和内杆端面与解调装置之间，第二反射点为外壳或内杆的端面，第一反射点和第二反射点均为固定点，所以第二反射点到导体反射面之间的距离变化量等于第一反射点到导体反射面之间的距离变化量；膜片或梁靠近外壳和内杆的第一侧面为导体反射面；内杆端面与膜片或梁的第一侧面之间的电介质腔无导体连接，有一定距离；当膜片或梁的中心点受到作用力F时，膜片或梁的中心点挠度发生变化，从而使得导体反射面到第二反射点之间的距离发生变化，即电介质腔的腔长发生变化，最终使得开放式空心同轴电缆-法布里珀罗谐振腔的谐振频率/谐振腔腔长发生变化，通过开放式空心同轴电缆-法布里珀罗谐振腔的谐振频率/谐振腔腔长变化量确定电介质腔的腔长变化量，从而确定力的大小；第二种测力计，是利用外壳的刚度和变形做出的测力计；外壳和内杆一端连接解调装置；外壳的另一端连接一个导体反射面，导体反射面的载体的厚度大于等于预设阈值；第一反射点固定在外壳和内杆端面与解调装置之间，第二反射点为内杆的端面，第一反射点和第二反射点均为固定点，所以第二反射点到导体反射面之间的距离变化量等于第一反射点到导体反射面之间的距离变化量；导体反射面与外壳固定且不和内杆接触，第二反射点与导体反射面之间有一定的距离；当导体反射面的载体受到拉力或压力时，外壳会发生拉伸或压缩，外壳材料的弹性为E，净面积为A，从第一反射点到导体反射面之间的距离为L，受力后，开放式空心同轴电缆-法布里珀罗谐振腔的谐振频率/谐振腔腔长发生变化，基于开放式空心同轴电缆-法布里珀罗谐振腔的谐振频率/谐振腔腔长的变化量，确定导体反射面到内杆端面之间的距离的变化量，即电介质腔的腔长变化量为Δd，求出的作用力为F＝EA·Δd/L。20.根据权利要求2至7中任一项所述的电介质腔的腔长测量装置，其特征在于，所述腔长测量装置应用于应变计中；所述传感器内具有第一反射点、第二反射点、导体反射面，第一反射点固定在外壳和内杆端面与解调装置之间，第二反射点为外壳或内杆的端面，第一反射点和第二反射点均为固定点；其中，所述第一反射点处的外壳外部固定凸起的结构作为第一固定点，所述导体反射面处的外壳外部固定凸起的结构作为第二固定点，所述第一固定点和所述第二固定点之间的距离为L；所述第二反射点为内杆的端面，距离导体反射面有一定距离，第二反射点与导体反射面之间不接触，中间是电介质腔，或者，在第二反射点和导体反射面之间的电介质腔腔内填充固体或液体；外壳和内杆的一端或外壳的外壳壁上连接解调装置；外壳分段，由两段导体材料构成，两段导体材料之间采用嵌套结构或导体波纹管连接，或者，外壳不分段，应变发生变化时，外壳材料发生拉伸或压缩；内杆是一个刚体，不分段，第二反射点为内杆端面；通过所述第一固定点和所述第二固定点能够将所述应变计固定到待检测的物体上或者埋入待检测的介质中，所述待检测的物体或介质发生应变时能够带动所述第一固定点和所述第二固定点发生相对移动，从而带动第一反射点和导体反射面之间发生相对位移Δd，由于第一反射点和第二反射点之间的距离固定，第一反射点和导体反射面之间发生的相对位移等于第二反射点和导体反射面之间发生的相对位移，即电介质腔的腔长发生变化，通过开放式空心同轴电缆-法布里珀罗谐振腔的谐振频率/谐振腔腔长变化量可求出电介质腔的腔长变化量Δd，从而得到应变的大小为ε＝Δd/L。21.根据权利要求2至7中任一项所述的电介质腔的腔长测量装置，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈艺征，黄捷，吴永吉，唐艳，陈昌林，唐锋，
申请(专利权)人：江苏弘开传感科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32