一种基于光纤环形谐振腔的气压传感器制造技术

本实用新型专利技术是一种基于光纤环形谐振腔的气压传感器。本实用新型专利技术涉及光学传感技术领域，包括电压源、光源、光纤耦合器、光纤环、第一气体腔、第二气体腔、外套、光电探测器、处理系统；本实用新型专利技术本实用新型专利技术包含一个光纤环形谐振腔，光纤环形谐振腔包含一个光纤环、一个密封的气体腔和一个开放的气体腔，当被测环境气压变化时，会使光纤环形谐振腔的腔长产生变化，进而改变光纤环形谐振腔的自由光谱范围，因此，本实用新型专利技术具有结构简单、抗电磁干扰、抗腐蚀性能好、响应速度快、智能化与集成化程度高的优点。高的优点。高的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于光纤环形谐振腔的气压传感器


[0001]本技术涉及光学传感
，是一种基于光纤环形谐振腔的气压传感器。

技术介绍

[0002]再生有机树脂复合型材装置上气压传感器可以实时传递内部压力变化，准确掌握内部废气的压力变化，从而反应物料的熔融状态，以便于出现异常时及时调整数据参数，避免出现挤出成型时型材不合格。但目前再生有机树脂复合型材装置上使用的气压传感器灵敏度低，易被腐蚀损坏，频繁更换，即浪费人力物力，又耽误型材生产进度，因此目前都是通过经验判断压力值变化。灵敏度高和抗腐蚀的气压传感器，可以有效解决上述问题，既可以准确有效的反馈压力变化，又有利于再生有机树脂复合型材装置后期的自动化和智能化改造。
[0003]目前对废弃光致抗蚀剂废料的物理化学性质进行测试分析，研究废弃光致抗蚀剂结构特征及颗粒比表面等；设计开发废弃光致抗蚀剂、WEEE塑料回收过程中废气自动处理设备、树脂表面活化设备、废弃树脂无害化处理等自动化装备，建成相应生产线；复合材料制备过程产生的生产废水废气处理。针对废气中的VOCs，在传统光催化氧化的技术上，研发低温等离子体装置，研究电子能量、电子密度、气体温度、污染物气体组分等参数对反应效率的影响，提高催化活性；对光化学耦合低温等离子体装置进行设计和制造，实现废气治理的一体化装备与技术，实现整个过程中产生的二次污染的无害化目标。气压传感器是用于测量气压的仪器，气压的本质是气体原子或气体分子对容器壁的碰撞，反映气体的稀薄程度，对人们的生活、生产有非常重要的意义。相对气压是以当时当地大气压强为基准点计算的气压，又称为计示气压，目前应用最广泛的是机械式气压传感器，其具有机械强度高、生产方便、成本低的优点，但缺点也十分明显，例如灵敏度低、智能化与集成化程度低，特别是在生物和化学领域，只能用于测量干燥、无腐蚀性环境中的气压，难以满足现代工业发展的需求。
[0004]气压传感器是用于测量气压的仪器，气压的本质是气体原子或气体分子对容器壁的碰撞，反映气体的稀薄程度，对人们的生活、生产有非常重要的意义。目前应用比较广泛的一种气压传感器是水银气压计，利用水银重力与气体压力的平衡来测量，但人眼读数的精度是非常有限的，而且容易受到环境中其他因素的影响，另一种应用比较广泛的气压传感器是电子气压计，相较于水银气压计，其灵敏度更高、稳定性更好，但缺点也十分明显，例如容易受电磁干扰、制备工艺复杂、成本高、适应性差等，特别是在生物和化学等领域，其抗腐蚀性能差，只能用于测量干燥、无腐蚀性环境中的气体压强，难以满足现代工业发展的需求。
[0005]光纤器件具有结构简单、体积小、重量轻、损耗小、光谱特性好、可靠性高等优点，目前光纤在传感领域的应用越来越广泛，光纤传感器的巨大优势也逐渐凸显，例如灵敏度高、抗电磁干扰、对被测环境影响小、响应速度快、智能化与集成化程度高等，特别是光纤传感器适合在恶劣环境中工作，在物理、生物、化学等领域，可用于测量强电磁辐射、强核辐
射、强腐蚀性的环境。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，一种基于光纤环形谐振腔的气压传感器，克服了目前气压传感器结构复杂、易受电磁干扰、抗腐蚀性能差、响应速度慢、智能化与集成化程度低的问题。
[0007]需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0008]本技术提供了一种基于光纤环形谐振腔的气压传感器，本技术提供了以下技术方案：
[0009]一种基于光纤环形谐振腔的气压传感器，所述传感器包括：电压源、光源、光纤耦合器、光纤环、第一气体腔、第二气体腔、外套、光电探测器、处理系统；
[0010]光源的光输出端连接光纤耦合器的第一光输入端，光纤环连接光纤耦合器的第二光输出端和第二光输入端，光纤环有两处未闭合的光纤环，外套在光纤环的外部、并包裹住光纤环的两未闭合处，使得在光纤环的两未闭合处形成第一气体腔和第二气体腔，外套侧面的小孔与第一气体腔连通，光纤耦合器的第一光输出端连接光电探测器的光输入端；电压源的第一电输出端连接光源的电压调制输入端，电压源的第二电输出端连接处理系统的第一电输入端，光电探测器的电输出端连接处理系统的第二电输入端，处理系统的电输出端输出传感器输出信号。
[0011]优选地，所述第一气体腔是开放的，第一气体腔通过外套侧面的小孔与外界环境连通，气体在第一气体腔与外界环境间自由流动。
[0012]优选地，所述第二气体腔是密封的，第二气体腔被密封在外套内部，第二气体腔充满气体，当外套无形变时，第二气体腔内的气压为已知气压P。
[0013]优选地，电压源输出周期性的三角波电压，三角波电压加载到光源的电压调制输入端以调谐光源的输出光的频率、并使光源的输出光的频率调谐范围大于光纤环形谐振腔自由光谱范围的2倍。
[0014]优选地，所述光纤环是一个由三段光纤组成的有两处未闭合的光纤环，光纤环被外套包裹的光纤，被固定在外套内部。
[0015]优选地，所述的光纤耦合器、光纤环、第一气体腔和第二气体腔构成光纤环形谐振腔。
[0016]优选地，所述的处理系统包括采集电路、对比分析电路和输出电路；
[0017]采集电路的第一电输入端为处理系统的第一电输入端，采集电路的第二电输入端为处理系统的第二电输入端，输出电路的电输出端为处理系统的电输出端；电压源的第二电输出端连接采集电路的第一电输入端，光电探测器的电输出端连接采集电路的第二电输入端，采集电路的第一电输出端连接对比分析电路的第一电输入端，采集电路的第二电输
出端连接对比分析电路的第二电输入端，对比分析电路的电输出端连接输出电路的电输入端，输出电路的电输出端输出传感器输出信号。
[0018]一种气压检测装置，所述检测装置基于一种基于光纤环形谐振腔的气压传感器。
[0019]一种废气气压检测装置，所述废气气压检测装置基于一种基于光纤环形谐振腔的气压传感器。
[0020]一种应用于再生有机树脂复合型材装置上的废气气压检测装置，所述检测装置基于一种基于光纤环形谐振腔的气压传感器。
[0021]本技术具有以下有益效果：
[0022]本技术包含一个光纤环形谐振腔，光纤环形谐振腔包含一个光纤环、一个密封的气体腔和一个开放的气体腔，当被测环境气压变化时，会使光纤环形谐振腔的腔长产生变化，进而改变光纤环形谐振腔的自由光谱范围，因此，本技术具有结构简单、抗电磁干扰、抗腐蚀性能好、响应速度快、智能化与集成化程度高的优点。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于光纤环形谐振腔的气压传感器，其特征是：所述传感器包括：电压源、光源、光纤耦合器、光纤环、第一气体腔、第二气体腔、外套、光电探测器、处理系统；光源的光输出端连接光纤耦合器的第一光输入端，光纤环连接光纤耦合器的第二光输出端和第二光输入端，光纤环有两处未闭合的光纤环，外套在光纤环的外部、并包裹住光纤环的两未闭合处，使得在光纤环的两未闭合处形成第一气体腔和第二气体腔，外套侧面的小孔与第一气体腔连通，光纤耦合器的第一光输出端连接光电探测器的光输入端；电压源的第一电输出端连接光源的电压调制输入端，电压源的第二电输出端连接处理系统的第一电输入端，光电探测器的电输出端连接处理系统的第二电输入端，处理系统的电输出端输出传感器输出信号。2.根据权利要求1所述的传感器，其特征是：所述第一气体腔是开放的，第一气体腔通过外套侧面的小孔与外界环境连通，气体在第一气体腔与外界环境间自由流动。3.根据权利要求2所述的传感器，其特征是：所述第二气体腔是密封的，第二气体腔被密封在外套内部，第二气体腔充满气体，当外套无形变时，第二气体腔内的气压为已知气压P。4.根据权利要求3...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙旦临，杨凤丽，林伟，
申请(专利权)人：常州特丽特光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：