温度自补偿的光纤光栅土压力传感器制造技术

本实用新型专利技术涉及压力传感器的技术领域，公开了温度自补偿的光纤光栅土压力传感器，包括壳体组件、沉降组件、压力传感组件、对称置于压力传感组件两侧的两个温度补偿组件和控压组件，所述沉降组件置于壳体组件的内部，所述压力传感组件置于沉降组件的顶部，所述压力传感组件置于沉降组件的中部，两个所述温度补偿组件对称置于壳体组件内壁两侧。本实用新型专利技术解决了现有技术中现有的光纤光栅传感器不带有温度补偿功能，传感器的使用寿命较短，并且在传感器使用过程中，不能根据实际情况进行预压力控制可用性较低的等问题。控制可用性较低的等问题。控制可用性较低的等问题。

【技术实现步骤摘要】
温度自补偿的光纤光栅土压力传感器


[0001]本技术专利涉及压力传感器的
，具体而言，涉及温度自补偿的光纤光栅土压力传感器。

技术介绍

[0002]众所周知，光纤光栅传感器技术在数据采集领域中的优势得到广泛的认可。在使用环境上：它与传统的传感器相比较具有很多优势，尤其是在特殊环境下它具有不可替代的明显特性；在测试精度上它提供的参数和准确性，是目前其它类传感器所不能达到的。目前，现有的光纤光栅压力传感器，在实际应用中，都存在如下问题：一是都不带有温度补偿功能，造成应用范围过窄，尤其是不能在高温环境下使用；二是无法保证在高温环境下参数测量的可靠性；三是因结构设计过于简单，造成传感器的使用寿命较短，尤其在温度超过100度时，极易损坏，并且在传感器使用过程中，不能根据实际情况进行预压力控制。
[0003]针对于此，本技术提出了温度自补偿的光纤光栅土压力传感器。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供温度自补偿的光纤光栅土压力传感器，旨在解决现有技术中现有的光纤光栅传感器不带有温度补偿功能，传感器的使用寿命较短，并且在传感器使用过程中，不能根据实际情况进行预压力控制可用性较低的问题。
[0005]本技术是这样实现的，本技术提供了温度自补偿的光纤光栅土压力传感器，包括壳体组件、沉降组件、压力传感组件、对称置于压力传感组件两侧的两个温度补偿组件和控压组件，所述沉降组件置于壳体组件的内部，所述压力传感组件置于沉降组件的顶部，所述压力传感组件置于沉降组件的中部，两个所述温度补偿组件对称置于壳体组件内壁两侧。
[0006]所述沉降组件包括驱动元件、沉降组件和回弹元件，所述驱动元件置于沉降组件的一侧，所述驱动元件与沉降组件螺纹传动连接，所述回弹元件置于沉降组件的内部。
[0007]包括了沉降组件、压力传感组件、对称置于压力传感组件两侧的两个温度补偿组件和控压组件，在壳体组件内部设置沉降组件承接该压力传感器外部的压力，并配合压力传感组件进行外部压力由抽象化向具体化的转变，提供了两个温度补偿组件辅助压力传感组件进行压力测算，当传感器受外界压力作用时，测压光栅和温补光栅具有不同的压力灵敏度，而两者对压力的响应时间相同。
[0008]还提供了控压组件，可以根据实际情况设定预压力，提高该传感器的测量精准度。
[0009]所述驱动元件包括驱动电机、驱动螺杆和驱动螺块，所述沉降组件包括沉降套筒、第一沉降伸出端、第二沉降伸出端和沉降支柱，所述驱动电机置于壳体组件的底部，所述驱动螺杆底端与驱动电机转动连接，所述驱动螺杆顶端与沉降支柱顶部转动连接，所述驱动螺块置于沉降套筒的一侧，所述第一沉降伸出端和第二沉降伸出端置于沉降套筒的一侧，所述沉降支柱与沉降套筒中部滑动连接。
[0010]沉降组件包括驱动元件、沉降组件和回弹元件，驱动元件为该沉降组件提供驱动力，沉降组件在驱动元件驱动下移动，配合回弹元件将沉降组件进行复位。驱动电机带动驱动螺杆转动，与驱动螺杆螺纹啮合的驱动螺块电动沉降套筒在沉降支柱上滑动，提高了该沉降组件复位的精准性，回弹弹簧通过被压缩后的弹簧回复力，推动回弹滑块滑动
[0011]所述回弹元件包括回弹滑块、回弹弹簧和回弹导杆，所述回弹滑块置于沉降套筒内壁一侧，所述回弹导杆置于沉降支柱一侧，所述回弹滑块与回弹导杆滑动连接，所述回弹弹簧置于回弹滑块底部。
[0012]所述压力传感组件包括两个压力滑块、两个压力铰杆、压力光纤光栅、保护套筒、两个压力连杆、压力滑杆和压力套筒，所述压力光纤光栅两端分别与两个压力滑块连接，两个所述压力滑块分别与两个压力连杆滑动连接，所述压力铰杆一端与压力滑块铰接，所述压力铰杆另一端与第一沉降伸出端铰接，所述压力套筒置于第一沉降伸出端底部，所述保护套筒固定在壳体组件内部，所述保护套筒置于压力光纤光栅外部，所述压力滑杆置于保护套筒顶部，所述压力滑杆与压力套筒滑动连接。
[0013]所述控压组件置于第二沉降伸出端置于顶部，所述控压组件包括控压顶板、控压齿板、控压弹簧、控压齿轮和控压套筒，所述控压套筒置于第二沉降伸出端一端，所述控压齿轮置于控压套筒内部，所述控压齿板与控压套筒滑动连接，所述控压齿板一侧与控压齿轮转动连接，所述控压顶板置于控压齿板顶部，所述控压弹簧两端分别抵靠在控压顶板底部和控压套筒顶部。
[0014]所述壳体组件包括机壳、压力板和两个传温板，所述压力板置于控压顶板顶部，所述压力板顶部与机壳顶部滑动连接，两个所述传温板对称置于机壳两侧。
[0015]所述温度补偿组件包括温度补偿连杆、温度补偿导热壳体、两个温度补偿滑块、两个温度补偿支杆、温度补偿护套、温感曲板和温度光纤光栅，所述温度补偿滑块与温度补偿连杆滑动连接，两个所述温度补偿支杆对称置于温感曲板两端，所述温度补偿支杆置于温度补偿滑块顶部，两个所述温度补偿滑块对称置于温度光纤光栅两端，所述温度补偿连杆置于温度补偿导热壳体内部。
[0016]两个所述温度补偿支杆分别与两个压力连杆连接。
[0017]所述温度补偿组件还包括导热竖板，所述导热竖板置于温度补偿导热壳体一侧，所述传温板与导热竖板连接。
[0018]两个传温板将温度传递到导热竖板竖板上，导热竖板上的温度影响温感曲板的受热伸展的动作，以此控制温度补偿滑块对温度光纤光栅的拉升，进行实时的温感补偿反馈，提高该传感器的测量精度，
[0019]与现有技术相比，本技术提供的。
[0020]本技术包括沉降组件、压力传感组件、对称置于压力传感组件两侧的两个温度补偿组件和控压组件，在壳体组件内部设置沉降组件承接该压力传感器外部的压力，并配合压力传感组件进行外部压力由抽象化向具体化的转变，本技术还提供了两个温度补偿组件辅助压力传感组件进行压力测算，当传感器受外界压力作用时，测压光栅和温补光栅具有不同的压力灵敏度，而两者对压力的响应时间相同；当传感器所处环境温度变化时，两个光栅的温度系数不同，而两者同时对温度响应时间也相同。因此，即使传感器处于一个温度快速变化的测压环境中，只要测得两个光栅的波长漂移量，就能解算出外界环境
压力和温度的变化量，压力传感组件和温度补偿组件既可以组合使用，也可以单独使用，提高了该传感器的高适用性，此外，本技术还提供了控压组件，可以根据实际情况设定预压力，提高该传感器的测量精准度。
[0021]沉降组件包括驱动元件、沉降组件和回弹元件，驱动元件为该沉降组件提供驱动力，沉降组件在驱动元件驱动下移动，配合回弹元件将沉降组件进行复位。驱动电机带动驱动螺杆转动，与驱动螺杆螺纹啮合的驱动螺块电动沉降套筒在沉降支柱上滑动，提高了该沉降组件复位的精准性，回弹弹簧通过被压缩后的弹簧回复力，推动回弹滑块滑动。
[0022]在沉降组件受压后，沉降套筒在沉降支柱上滑动，第一沉降伸出端随沉降套筒向下移动，两个压力铰杆推动两个压力滑块沿两个压力连杆向远离压力光纤光栅的方向移动，对压力光纤光栅进行拉伸，进而转换为压力信号，保护套筒固定在壳体组件内本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.温度自补偿的光纤光栅土压力传感器，包括壳体组件、沉降组件、压力传感组件、对称置于压力传感组件两侧的两个温度补偿组件和控压组件，其特征在于，所述沉降组件置于壳体组件的内部，所述压力传感组件置于沉降组件的顶部，所述压力传感组件置于沉降组件的中部，两个所述温度补偿组件对称置于壳体组件内壁两侧。2.根据权利要求1所述的温度自补偿的光纤光栅土压力传感器，其特征在于，所述沉降组件包括驱动元件、沉降组件和回弹元件，所述驱动元件置于沉降组件的一侧，所述驱动元件与沉降组件螺纹传动连接，所述回弹元件置于沉降组件的内部。3.根据权利要求2所述的温度自补偿的光纤光栅土压力传感器，其特征在于，所述驱动元件包括驱动电机、驱动螺杆和驱动螺块，所述沉降组件包括沉降套筒、第一沉降伸出端、第二沉降伸出端和沉降支柱，所述驱动电机置于壳体组件的底部，所述驱动螺杆底端与驱动电机转动连接，所述驱动螺杆顶端与沉降支柱顶部转动连接，所述驱动螺块置于沉降套筒的一侧，所述第一沉降伸出端和第二沉降伸出端置于沉降套筒的一侧，所述沉降支柱与沉降套筒中部滑动连接。4.根据权利要求2所述的温度自补偿的光纤光栅土压力传感器，其特征在于，所述回弹元件包括回弹滑块、回弹弹簧和回弹导杆，所述回弹滑块置于沉降套筒内壁一侧，所述回弹导杆置于沉降支柱一侧，所述回弹滑块与回弹导杆滑动连接，所述回弹弹簧置于回弹滑块底部。5.根据权利要求1所述的温度自补偿的光纤光栅土压力传感器，其特征在于，所述压力传感组件包括两个压力滑块、两个压力铰杆、压力光纤光栅、保护套筒、两个压力连杆、压力滑杆和压力套筒，所述压力光纤光栅两端分别与两个压力滑块连接，两个所述压力滑块分别与两个压力连杆滑动连接，所述压力铰杆一端与压力滑块铰接，所述压力铰杆另一端与第一沉降...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄鹏升，游红玲，蔡辉鸿，杨谊华，李平康，肖嘉颖，黄亮，杨锋，张讷，尚新波，杨涛，柯志伟，
申请(专利权)人：深圳市基础工程有限公司，
类型：新型
国别省市：