高性能光纤压力传感器制造技术

技术编号:2563868 阅读:245 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种适于油井状态监测的高性能光纤压力传感器,其特征是从宽带光源发出的光经单模光纤耦和器传输到光纤压力传感器探头,从探头反射的光进入光谱仪探测,通过光谱分析把珐-珀腔的长度变化测出来。传感器探头采用不锈钢圆筒式设计,圆筒形的膜片镶嵌于外壳一端的中部,感受压力的光纤从外壳另一端的中部的孔中插入。为了保证在高压下不产生塑性变形,膜片中心的最大位移不能大于膜厚的1/2~1/3。另外,还可引入一个感受温度的光纤光栅,实现压力测量的温度补偿。本发明专利技术的高性能光纤压力传感器,探头采用不锈钢圆筒式设计密封性好,并具有耐腐蚀、抛光性能好、易加工等优点,可附加温度补偿系统。对于6MPa范围内的压力测量,其结果基本上是线性的。该光纤传感器在石油化工等领域均有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于油井状态监测技术,具体的说是关于适于油井状态监测的高性能光纤压力传感器
技术介绍
近年来,智能化油井的建设正越来越得到重视。光纤温度、压力、流量等传感器在油井的实时状态监测对于优化采油方式和条件具有重大潜力。光纤传感器具有灵敏度高,体积小,电绝缘性能好,耐高温,抗电磁干扰,频带宽,可实现不带电的全光性探头等独特的优点。光纤传感器的另一个优点是可以实现多点式或空间连续分布式测量。在测井应用中,检测环境十分恶劣,传感器要承受高温、高压、腐蚀等影响。传统的压电陶瓷等电子压力传感器,所能承受的温度范围有限,不能满足油井内长期监测的要求。光纤温度和压力传感器自20世纪70年代起,人们就进行了大量研究。在温度的检测方面,光纤光栅技术最具有应用潜力,多种信号处理方式都已经得到深入研究。光纤强度,干涉和光栅技术也都用于压力传感器的研究。Hocker研究了单模光纤Mach-Zehnder干涉仪对压力和温度的响应。徐彦德介绍了一种基于强度调制型的光纤压力传感器。Xu等人报道了一种基于光纤光栅的压力传感器,采用空心玻璃球的封装形式以达到提高灵敏度的目的。Zhao等设计的压力传感器使用了两本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适于油井状态监测的光纤压力传感器,其特征在于:从宽带光源发出的光经单模光纤耦合器传输到光纤压力传感器探头,从探头反射的光进入光谱仪探测,通过光谱分析把珐-珀腔的长度变化测出来;传感器探头采用不锈钢圆筒式设计,圆筒形的膜片1镶嵌于外壳2一端的中部,感受压力的光纤3从外壳2另一端的中部的孔中插入,膜片1底部中心的最大位移不能大于膜厚的1/2~1/3,可将圆筒底部膜片看作周边固支的平膜片,在均布压力P作用下,其挠度Y↓[max]为:Y↓[max]=3Pα↑[4](1-μ ↑[2])/16Eh↑[3]①式中E、α、r、μ、h分别为弹性模量、平膜片的有效半径及任一点的半径、泊松比、厚度...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:刘统玉朱红倪家升
申请(专利权)人:山东省科学院激光研究所
类型:发明
国别省市:37[中国|山东]

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1