【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光纤传感，具体涉及到一种光纤光栅压力传感器。
技术介绍
1、压力传感器应用广泛，可以直接进行压力测量，同时也可以对其他物理量进行间接测量。在石油勘探领域，作为石油开采中最核心的参数之一，压力的变化可以同步反映油井的生产状况；在航空航天领域，监测飞机燃油系统中的压力变化，可以确保燃油供应的稳定性和安全性；在海洋探测领域，压力代表深度信息及洋流变化，而对微弱压力变化的检测可以有效预警海底自然灾害。
2、传统的压力传感技术主要采用电学传感器，其中包括应变式传感器和压电式传感器。在恶劣环境下应用压力传感技术时，对传感器抗电磁干扰、耐温性能、防水性能和抗腐蚀性能提出了很高的要求。例如水下或者油井下一旦出现泄露，将可能直接导致仪器失灵；其次在复杂环境下信号传输困难，易受到噪声干扰，这就会对远距离信号传输产生影响；而且电学传感器的制作与维护成本高，高温寿命较短，复用性差、组建传感网络存在一定的困难；除此之外，我国在电学压力传感器方面的技术手段不够成熟，而商用电学压力传感器的核心技术主要掌握在国外公司手中，存在的国防安全风险不容忽视。
3、相比于传统的电学传感器，光纤传感器具有优良的耐腐蚀性，并且制作简单、本征绝缘、传输损耗低、不易受到噪声干扰、易于复用等优良特性。在压力探测领域，光纤传感器具有较高的灵敏度，但是目前光纤法布里-珀罗干涉传感器由于其制造工艺较为复杂、需要高精度的光学器件，而且无法大规模串联复用使得其应用大大受限。而如果需要测量较大的压力范围，需要使用多个传感器或者结构进行组合，使传感系统更加
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有光纤压力传感器的缺点，提供一种结构简单、灵敏度高、量程大的高灵敏度光纤光栅压力传感器。
2、解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种高灵敏度光纤光栅压力传感器，包括圆柱形的传感套和转接头，所述传感套的一端为封闭端、中部加工有薄壁段、另一端为连接端，传感套薄壁段的壁厚＜传感套其他位置的壁厚，传感套薄壁段外侧壁上周向加工有两结构相同且间隔一定距离的弧形梁段，两弧形梁段一端之间设置有刻写有光栅的光纤，所述传感套的连接端内连接有转接头一端，转接头一端端部与传感套封闭端之间形成腔体，转接头轴向中心加工有与腔体相连通的通孔。
3、作为一种优选的技术方案，所述弧形梁段的宽度和厚度相等均为1mm～3mm，弧形梁段所对的圆心角为85°～170°。
4、作为一种优选的技术方案，所述两弧形梁段一端之间的距离为2～5mm。
5、作为一种优选的技术方案，所述薄壁段的壁厚为0.5mm～2mm，薄壁段的内径与壁厚的比值大于等于20:1。
6、作为一种优选的技术方案，所述光纤为聚酰亚胺光纤。
7、作为一种优选的技术方案，所述传感套为不锈钢、铜、钛中的一种。
8、作为一种优选的技术方案，所述传感套连接端的内孔为台阶孔，所述转接头一端外形与传感套连接端的内孔相匹配形成面密封结构，所述传感套与转接头之间设置有密封圈。
9、作为一种优选的技术方案，所述通孔是由大径孔和小径孔构成的一阶台阶孔，小径孔通过大径孔与腔体相连通。
10、作为一种优选的技术方案，所述传感器还包括保护壳，保护壳侧壁上加工有两过线孔，所述传感套和转接头位于保护壳内，光纤两端分别穿过两过线孔伸出到保护壳外。
11、本专利技术的有益效果如下：
12、本专利技术在传感套薄壁段外侧壁上周向加工有两间隔一定距离的弧形梁段实现应变集中，在量程不变的情况下成倍的提升灵敏度，可以通过改变传感套的材料实现量程和灵敏度的更改，适用不同场合的检测要求；本专利技术通过转接头满足不同测量接口；本专利技术的光纤固定在两弧形梁段一端之间，使光纤与传感套轴线垂直，方便多个传感器进行串联组网；本专利技术还具有结构简单、低成本、灵敏度高、稳定性强、量程大的优点，在多种不同的环境中可以广泛使用。
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1.一种高灵敏度光纤光栅压力传感器，其特征在于：包括圆柱形的传感套和转接头，所述传感套的一端为封闭端、中部加工有薄壁段、另一端为连接端，传感套薄壁段的壁厚＜传感套其他位置的壁厚，传感套薄壁段外侧壁上周向加工有两结构相同且间隔一定距离的弧形梁段，两弧形梁段一端之间设置有刻写有光栅的光纤，所述传感套的连接端内连接有转接头一端，转接头一端端部与传感套封闭端之间形成腔体，转接头轴向中心加工有与腔体相连通的通孔。
2.根据权利要求1所述高灵敏度光纤光栅压力传感器，其特征在于：所述弧形梁段的宽度和厚度相等均为1mm～3mm，弧形梁段所对的圆心角为85°～170°。
3.根据权利要求1所述高灵敏度光纤光栅压力传感器，其特征在于：所述两弧形梁段一端之间的距离为2～5mm。
4.根据权利要求1所述高灵敏度光纤光栅压力传感器，其特征在于：所述薄壁段的壁厚为0.5mm～2mm，薄壁段的内径与壁厚的比值大于等于20:1。
5.根据权利要求1所述高灵敏度光纤光栅压力传感器，其特征在于：所述光纤为聚酰亚胺光纤。
6.根据权利要求1所述高灵敏度光纤光
7.根据权利要求1所述高灵敏度光纤光栅压力传感器，其特征在于：所述传感套连接端的内孔为台阶孔，所述转接头一端外形与传感套连接端的内孔相匹配形成面密封结构，所述传感套与转接头之间设置有密封圈。
8.根据权利要求1所述高灵敏度光纤光栅压力传感器，其特征在于：所述通孔是由大径孔和小径孔构成的一阶台阶孔，小径孔通过大径孔与腔体相连通。
9.根据权利要求1-8任一项所述高灵敏度光纤光栅压力传感器，其特征在于：所述传感器还包括保护壳，保护壳侧壁上加工有两过线孔，所述传感套和转接头位于保护壳内，光纤两端分别穿过两过线孔伸出到保护壳外。
...【技术特征摘要】
1.一种高灵敏度光纤光栅压力传感器，其特征在于：包括圆柱形的传感套和转接头，所述传感套的一端为封闭端、中部加工有薄壁段、另一端为连接端，传感套薄壁段的壁厚＜传感套其他位置的壁厚，传感套薄壁段外侧壁上周向加工有两结构相同且间隔一定距离的弧形梁段，两弧形梁段一端之间设置有刻写有光栅的光纤，所述传感套的连接端内连接有转接头一端，转接头一端端部与传感套封闭端之间形成腔体，转接头轴向中心加工有与腔体相连通的通孔。
2.根据权利要求1所述高灵敏度光纤光栅压力传感器，其特征在于：所述弧形梁段的宽度和厚度相等均为1mm～3mm，弧形梁段所对的圆心角为85°～170°。
3.根据权利要求1所述高灵敏度光纤光栅压力传感器，其特征在于：所述两弧形梁段一端之间的距离为2～5mm。
4.根据权利要求1所述高灵敏度光纤光栅压力传感器，其特征在于：所述薄壁段的壁厚为0.5mm～2mm，薄壁段的...
【专利技术属性】
技术研发人员：王若晖，甘露，乔学光，陈凤仪，苏丹，
申请(专利权)人：西北大学，
类型：发明
国别省市：
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