螺旋管路内压力响应及压力分布的检测系统技术方案

技术编号:31452166 阅读:23 留言:0更新日期:2021-12-18 11:15
本申请公开了一种螺旋管路内压力响应及压力分布的检测系统,用以实现对压力以及压力响应毫秒级精度的检测。系统包括:光源模块,包括宽频光源和偏振光源;光源控制模块,用于控制光源模块周期发射宽频光信号,或发射具有预设入射角的偏振光信号;光纤光栅传感检测模块,包括光纤与光纤光栅压力传感器组;数据采集模块,用于采集各光栅压力传感器中一侧光纤光栅组反射的宽频光信号的中心波长变动量,或者采集另一侧光纤光栅组透射的偏振光信号在各光栅压力传感器各自的特征光栅阻带波长范围内的斯托克斯参量;计算机系统,用于控制光源模块中的偏振光源周期发射不同特征频率的偏振光信号,或者通过光源控制模块控制宽频光源发射周期宽频光信号。源发射周期宽频光信号。源发射周期宽频光信号。

【技术实现步骤摘要】
螺旋管路内压力响应及压力分布的检测系统


[0001]本申请涉及液压
,尤其涉及螺旋管路内压力响应及压力分布的检测系统。

技术介绍

[0002]随着液压系统的推广应用,液压管路的作用已经从仅仅为了可靠的传递动能,而逐渐向辅助液压系统散热、辅助吸收液压脉动、辅助储能等多功能、多用途的方向拓展。
[0003]液压管路在设计时,可设置为螺旋管结构,螺旋管对液动冲击脉动沿管路传播的抗击能力也优于直管,并具有一定的储能作用和及时释放的特性,能够起到削峰填谷作用。
[0004]目前,对螺旋管式的液压管路内压力进行检测时,通常采用在管路径向开压力检测工艺孔,以及在管路径向侧壁安装压力传感器探头的方法。
[0005]但这种方法存在一定的问题:第一,破坏管路侧壁结构;第二,径向传感器探头破坏了内壁液流的层流形态,增加了液流内部扰动;第三,螺旋管路内外侧流速不同,压力状态不同,采用固定的压力传感器探头的方法难以准确测量管路内的压力分布和变化规律。
[0006]并且,管路内液体压力测量多数是利用光纤光栅原理进行,但采用光纤光栅压力本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种螺旋管路内压力响应及压力分布的检测系统,其特征在于,包括:光源模块,包括宽频光源和偏振光源;光源控制模块,用于控制光源模块周期发射宽频光信号,或发射具有预设入射角的偏振光信号;光纤光栅传感检测模块,包括光纤与光纤光栅压力传感器组;所述光纤光栅压力传感器组为光纤光栅型光栅压力传感器;所述光纤光栅压力传感器组包括,设置于液压管路入口处的第一光栅压力传感器、设置于液压管路出口处的第二光栅压力传感器、设置于液压管路内部的第三光栅压力传感器组;数据采集模块,用于采集各光栅压力传感器中一侧光纤光栅组反射的宽频光信号的预设中心波长变动量,或者采集另一侧光纤光栅组透射的偏振光信号在各光栅压力传感器各自的特征光栅阻带波长范围内的斯托克斯参量;计算机系统,用于控制光源模块中的偏振光源周期发射不同特征频率的偏振光信号,或者通过光源控制模块控制宽频光源发射周期宽频光信号,以及根据周期光信号的计数以及发射周期,确定液压管路的压力响应时间,并根据各光栅压力传感器中一侧光纤光栅组反射的宽频光信号的中心波长变动量或者根据采集的另一侧光纤光栅组透射的偏振光信号的斯托克斯参量,确定液压管路内预设位置的压力。2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述第一光栅压力传感器、第二光栅压力传感器以及第三光栅压力传感器组内各光栅压力传感器之间的光栅特征值各不相同,并且所述第一光栅压力传感器、第二光栅压力传感器以及第三光栅压力传感器组串联设置于液压管路内;所述各光栅压力传感器为仿生鱼型光栅压力传感器,所述仿生鱼型光栅压力传感器包括两个相互亚对称设置的鱼骨形金属片,所述亚对称设置的鱼骨形金属片是指仿生鱼型传感器左右两侧鱼际线附近的金属片,厚度或结构不完全相同,从而造成结构刚度的差异,其中结构刚度大的金属片所在侧称为阳侧,对应的另一侧的称为阴侧,每个所述金属片的侧壁沿中轴线分别设置两根光纤,两根光纤关于金属片对称设置,并且在金属片中部的光纤上各刻录一光栅,各光栅压力传感器内的光栅的特征值均相同。3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述系统包括四根光纤,所述四根光纤在各光栅压力传感器两侧形成两组光路,其中一组光路反射宽频的周期光信号;另一组光路透射调频偏振光信号,所述偏振光信号为待测的光栅压力传感器的光栅所对应的特定频率的偏振光信号;所述调频偏振光信号是光源按一定的预设顺序周期发射不同特定频率的偏振光信号。4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,所述计算机系统具体用于,通过光栅压力传感器阴侧光纤光栅组反射的同周期内的光信号的两个波长偏移量的差值Δλ(T),从预存的数据表中确定与所述差值Δλ相对应的光栅压力传感器外侧的环境压力值;以及通过...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄爱武王洪涛
申请(专利权)人:潍坊嘉腾液压技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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