一种深度测量探头及深度测量传感器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种深度测量探头，包括套筒、支架和支撑组件，套筒安装于支架上，支架的后端安装有膜片，膜片的内侧设置有反射层，支架包括支撑部，支撑部设置于支架的前侧，支撑组件安装于支撑部上。本实用新型专利技术还公开了一种具有上述探头的深度测量传感器。本实用新型专利技术通过内部压力腔的腔长的变化来测量海水的深度。

【技术实现步骤摘要】
一种深度测量探头及深度测量传感器
本技术属于测量
，尤其涉及一种深度测量探头及深度测量传感器。
技术介绍
海水的深度是海洋环境监测中的一个重要指标，对于军事、渔业、科研等均有着很重大的意义。由于海水中的压力很大，当达到一定深度后，人类无法承受，因此，人类需要借助仪器进行海水的深度的测量。光纤光栅传感器是常用的一种测量仪器。现有的光纤光栅传感器主要利用光栅栅距随温度和压力变化，导致反射光波长变化的原理，来测量海水的深度。由于压力的测量会受到温度的影响，因此这些传感器需要将温度测量光栅和压力测量光栅分别浸入海水中进行测量，海水的实际压力值通过测量值进行温度补偿的方法获得。
技术实现思路
针对背景中的问题，本技术的目的在于提供一种深度测量探头及深度测量传感器，通过内部压力腔的腔长的变化来测量海水的深度。为实现上述目的，本技术提供了一种深度测量机构，包括套筒、支架和支撑组件，所述套筒安装于所述支架上，所述支架的后端安装有膜片，所述膜片的内侧设置有反射层，所述支架包括支撑部，所述支撑部设置于所述支架的前侧，所述支撑组件安装于所述支撑部上。优选的，还包括螺帽，所述螺帽安装于所述支架上，所述螺帽设置于所述膜片的外侧，所述螺帽上设置有进水孔。进一步优选的，所述支架还包括连接部，所述套筒和所述螺帽分别安装于所述连接部上。优选的，所述支撑组件包括压板和连接板，所述压板安装于所述支撑部上，所述连接板安装于所述压板上。进一步优选的，所述连接板上设置有光纤槽，所述光纤槽包括光栅槽。更进一步优选的，所述光纤槽上设置有点胶槽。优选的，所述套筒的前端安装有定位组件。优选的，所述套筒和所述支架的外侧设置有耐腐蚀层。本技术还提供了一种具有上述探头的深度测量传感器，包括所述探头、光纤、耦合器和信号解调仪，所述光纤安装于所述支撑组件上，所述光纤的中轴线与所述膜片的中轴线重合，所述耦合器分别与所述光纤和所述信号解调仪连接。与现有技术相比，本技术的有益效果有：1.膜片内侧贴有反射膜，使入射光在光纤的端面和反射膜之间发生多次反射，反射光产生法布里-珀罗干涉现象；2.膜片使用压力敏感材料，受到海水的压力后产生形变，使内部压力腔的腔长产生变化；3.内部压力腔为空气腔，避免海水进入影响光纤的传导效果。附图说明图1是实施例一中的深度测量探头的结构示意图(主视图)；图2是实施例一中的深度测量探头的结构示意图(右视图)；图3是实施例一中的支架的结构示意图(主视图)；图4是实施例一中的支架的结构示意图(右视图)；图5是实施例二中的深度测量传感器的结构示意图。附图中标记：1、套筒；11、定位组件；2、支架；21、支撑部；22、连接部；3、支撑组件；31、压板；32、连接板；33、光纤槽；34、光栅槽；35、点胶槽；4、螺帽；41、进水孔；5、膜片；6、光纤；7、探头；8、耦合器；9、信号解调仪。具体实施方式为了使本技术的技术方案更加明白，结合以下实例对本技术进行进一步的详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释技术，并不用于限定本技术。实施例一参照附图1～4，一种深度测量探头，应用于海水的深度的测量。本技术包括套筒1、支架2、支撑组件3和螺帽4。支撑部21用于对支撑组件3进行支撑，而支撑组件3用于将该探头内部的光纤6定位在膜片5的中轴线上。支架2包括支撑部21和连接部22。支撑组件3包括压板31和支撑板32.支撑部21为圆弧板，支撑部21的两端分别设置有凹槽，压板31的两端分别安装在支撑板21两端的凹槽上，支撑板32安装在压板31的中部。支撑板32上设置有光纤6槽33，光纤6槽33位于膜片5的中轴线上。光纤6槽33包括中空的光栅槽34，光栅槽34用于容纳光纤6的光栅，使光栅悬空，保持自然放置的状态。光纤6槽33的前后两侧分别设置有点胶槽35，点胶槽35相对光纤6槽33向内凹陷，用于点胶固定光纤6槽33内的光纤6，避免光纤6移动，导致光纤6的端面和膜片5的初始距离发生变化，影响对海洋的压力的测量结果。套筒1套设在支撑部21的外侧，安装在连接部22的前端，套筒1和连接部22的接缝处通过激光密封焊接。支架2的后端密封粘接有膜片5。膜片5以及接缝处涂覆有耐腐蚀涂料，避免海水的腐蚀。通过支架2分别与套筒1和膜片5的密封处理，该探头的内部形成封闭的内部压力腔。膜片5由压力敏感材料制成，当外侧受到压力时，会产生形变，导致内部压力腔的腔长发生改变。膜片5的内侧粘接有反射膜，或涂覆有反射材料，用于对光纤6射出的光进行反射。膜片5的外侧设置有螺帽4，螺帽4安装在连接部22的后端。螺帽4用于对膜片5进行保护，避免膜片5在海洋的压力的测量过程中受到异物的损坏。螺帽4上设置有进水孔41，用于使海水进入对膜片5进行压迫，使膜片5感知海水的压力。套筒1的前端安装有定位组件11。定位组件11内设置有用于通过光纤6的通道，光纤6通过该通道插入该探头内，该通道设置于膜片5的中轴线上，对光纤6在通道内的部分进行定位和固定。套筒1、支架2和螺帽4使用耐压材质，避免海水的压力过大，导致该探头变形，影响内部压力腔内的光纤6的传导效果和光在膜片5和光纤6的端面之间的反射效果。套筒1、支架2的外侧与海水接触的部分，如连接部，螺帽4以及焊接处分别镀钛，避免海水的腐蚀。实施例二如图5所示，一种具有实施例一中的探头的深度测量传感器，包括探头7、光纤6、耦合器8和信号解调仪9。光纤6如实施例一中所述安装于探头7的支撑板32上，耦合器8分别与光纤6和信号解调仪9连接。该传感器的工作原理为：宽带光源经过耦合器8射入光纤6内，光纤6传导光射入探头7内，在膜片5上进行反射，光纤6的端面具有一定的反射率，使入射光在端面和膜片5之间发生多次反射，多个反射的光束射回光纤6内，形成的反射光产生法布里-珀罗干涉现象。反射光经过光纤6的传导射回耦合器8，与入射光叠加后形成输入光输入信号解调仪9。信号解调仪9用于检测输入光的波长的变化。该传感器进行海水的深度的测量时，将探头7投入海水中待测量的深度，海水对膜片5进行压迫，导致探头7内的压力敏感腔的腔长变小，即光纤6的端面和膜片5之间的距离变小。在其他参数不变的情况下，多次反射的光束之间的相位差与光纤6的端面和膜片5之间的距离成正比，因此，反射光发生干涉现象后，其波长发生改变，导致输入光的波长发生改变。信号解调仪9根据波长的改变相应计算出海水的压力，进而求出海水的深度。该传感器的光栅无需浸入海水中进行测量，可以避免海水的腐蚀，保证该传感器可以在海水中进行长时间的测量。以上仅为本技术的实施例，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种深度测量探头，其特征在于，包括套筒、支架和支撑组件，所述套筒安装于所述支架上，所述支架的后端安装有膜片，所述膜片的内侧设置有反射层，所述支架包括支撑部，所述支撑部设置于所述支架的前侧，所述支撑组件安装于所述支撑部上。/n

【技术特征摘要】
1.一种深度测量探头，其特征在于，包括套筒、支架和支撑组件，所述套筒安装于所述支架上，所述支架的后端安装有膜片，所述膜片的内侧设置有反射层，所述支架包括支撑部，所述支撑部设置于所述支架的前侧，所述支撑组件安装于所述支撑部上。


2.根据权利要求1所述的深度测量探头，其特征在于，还包括螺帽，所述螺帽安装于所述支架上，所述螺帽设置于所述膜片的外侧，所述螺帽上设置有进水孔。


3.根据权利要求2所述的深度测量探头，其特征在于，所述支架还包括连接部，所述套筒和所述螺帽分别安装于所述连接部上。


4.根据权利要求1所述的深度测量探头，其特征在于，所述支撑组件包括压板和连接板，所述压板安装于所述支撑部上，所述连接板安装于所述压板上。
...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶开仙，林炳灿，
申请(专利权)人：厦门三优光电传感技术有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35