【技术实现步骤摘要】
本技术属于光纤传感领域，涉及一种新型光纤探针传感器封装结构，能实现探针的无损检测和自清洁功能。
技术介绍
1、通过研发测量两相流中空泡份额等手段，来更好的理解和解释两相流真的流动特性，其中光纤探针是一种用于测量气液两相流动状态的传感器，该传感器可分为传导区和探测区，使用时传感器与专用探针解调仪任一通道对接，光源产生的光通过光纤传播到探针头部，光源通过探针头部射入空气或者水中，光经过反射后传回光纤探针中，根据返回光线的强度可以判定探针头部是在水中还是空气中。传感器的基础原材料光纤是以二氧化硅为基础材料拉成的玻璃实体纤维，其具有抗电磁干扰、高灵敏度、高精度、尺寸小、重量轻和易于复用等优势，这使得光纤探针传感器能应用到各个领域中。
2、目前光纤探针封装结构形式有单纤、双纤和纤维束等，可以根据环境应用在不同的工程中。但使用过程中，由于流体中可能存在的污染物、沉积物等因素，探针表面会受到污染和堵塞，导致探针测量结果不准确。因此，对光纤探针进行定期清洗及检测至关重要，目前，光纤探针的清洗方法主要包括机械清洗法、化学清洗法、超声波清洗法、气体吹扫法等几种方法，但是上述方法都有一定的弊端，例如清洗时容易损坏探针，使用化学药剂对环境有一定的污染，或者安装后需要相应的清洗设备携带不便等与此同时运输、安装、测量过程中光纤探针会因为过高的温度、压力，或是机械撞击等能各种原因损坏，目前通过观察探针探头外观，或测量传感器观察信号变化来判断探针的损坏，存在一定的局限性。
技术实现思路
1、为了解决上
2、为了解决上述技术问题，本技术提供了一种新型光纤探针传感器封装结构，所述封装结构包括依次连接的传感器跳线接头、铠装光纤护套、调节套和金属保护管，所述调节套包括螺纹套接的第一连接器和第二连接器，所述铠装光纤护套固定连接在调节套的第一连接器端，所述金属保护管固定连接在调节套的第二连接器端，金属保护管远离第二连接器的一端为敞开状态，在铠装光纤护套内封装有与传感器跳线接头连接的测量光纤，所述测量光纤的测量段依次穿过第一连接器和第二连接器后伸入金属保护管内；在金属保护管的周围设置金属输液管，所述金属输液管固定在调节套上，并在调节套上设有与金属输液管连通的输液孔，在第一连接器和第二连接器的螺纹连接口完全套接时，所述测量光纤的光纤探头完全置于金属保护管内，所述第一连接器和第二连接器的螺纹接口旋开状态下，所述测量光纤的光纤探头伸出金属保护管，且金属输液管的出液孔朝向伸出金属保护管的光纤探头。
3、本技术较优的技术方案：所述第一连接器两端封闭，且外壁设有螺纹的金属钢管，在第一连接器的中心位置设有与铠装光纤护套相匹配的中心孔道，所述铠装光纤护套与测量光纤的测量段在中心孔道内密封连接，所述第二连接器为一端敞开、另一端封闭的中空管体结构，其内壁设有与第一连接器外壁相匹配的内螺纹，所述第一连接器与第二连接器的敞开端螺纹套接，连接处设有密封垫；所述金属保护管固定连接在第二连接器上，在金属保护管的周围设置多根金属输液管，每根金属输液管的进液端伸入第二连接器内并与第二连接器固定连接，在第一连接器中心孔道的周围设有与金属输液管数量相匹配的输液孔，且每个输液孔与对应的金属输液管同轴。
4、本技术较优的技术方案：所述光纤采用石英光纤、耐辐照光纤、蓝宝石光纤、yag晶体光纤、光子晶体光纤耐高温光纤中的任意一种；光纤探头采用平面、斜切面、锥面中的任意一种。
5、本技术较优的技术方案：所述跳线接头与铠装光纤护套之间采用压接、高温结构胶粘接的方式固定；所述光纤探头与测量段之间采用高温结构胶粘接密封固定；所述测量段内设光纤，外径为0.8～5mm，长度为80～1000mm；所述铠装光纤护套、测量段与第一连接器之间的密封固定连接方式采用金属焊接、高温结构胶粘接中的一种或两种组合。
6、本技术较优的技术方案：所述金属输液管输液时，通过输液针管穿过输液孔插入对应的金属输液管内进行输液；所述金属输液管不输液时，在输液孔的孔口设有封堵塞。
7、本技术较优的技术方案：使用探针传感器时所述输液孔孔径与金属输液管同径同轴；所述金属输液管设有的出液孔斜对光纤探头。
8、本技术较优的技术方案：所述第一连接器的长度为15～100mm，外径为4～10mm，中心孔内径为2～5mm，输液孔内径为0.5～3.0mm。
9、本技术较优的技术方案：所述第二连接器选用不锈钢材质分为左右两部分，第二连接器左侧为空心管道且内壁设有与第一连接器配套的螺纹装置，右侧焊接有金属保护管和金属输液管。
10、本技术较优的技术方案：所述第二连接器的长度为100～1000mm，左侧管道外径为5～11mm。所述金属保护管长度为80～980mm，内径为1.0～5.2mm；所述金属输液管长度为80～980mm，内径为0.5～3.0mm，其出液孔的孔径为1～4mm。
11、本技术进一步的技术方案：所述金属保护管短于测量段，旋转第二连接器时露出光纤探头或将光纤探头置于金属保护管内。
12、本技术区别于传统光纤探针的保护套管，封装结构设有清洁管道，传感器跳线接头与探针解调仪任一通道对接，可在输送液体时通过观察反射光强信号变化实现传感器的无损检测，该结构有效提高光纤探针传感器的使用寿命，同时降低安装风险，适用于各种工程探测。
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1.一种新型光纤探针传感器封装结构，其特征在于：所述封装结构包括依次连接的传感器跳线接头(9)、铠装光纤护套(1)、调节套和金属保护管(5)，所述调节套包括螺纹套接的第一连接器(3)和第二连接器(4)，所述铠装光纤护套(1)固定连接在调节套的第一连接器(3)端，所述金属保护管(5)固定连接在调节套的第二连接器(4)端，金属保护管(5)远离第二连接器(4)的一端为敞开状态，在铠装光纤护套(1)内封装有与传感器跳线接头(9)连接的测量光纤(10)，所述测量光纤(10)的测量段依次穿过第一连接器(3)和第二连接器(4)后伸入金属保护管(5)内；在金属保护管(5)的周围设置金属输液管(6)，所述金属输液管(6)固定在调节套上，并在调节套上设有与金属输液管(6)连通的输液孔(2)，在第一连接器(3)和第二连接器(4)的螺纹连接口完全套接时，所述测量光纤的光纤探头(8)完全置于金属保护管(5)内，所述第一连接器(3)和第二连接器(4)的螺纹接口旋开状态下，所述测量光纤的光纤探头(8)伸出金属保护管(5)，且金属输液管(6)的出液孔(7)朝向伸出金属保护管(5)的光纤探头(8)。
3.根据权利要求1或2所述的一种新型光纤探针传感器封装结构，其特征在于：所述光纤采用石英光纤、耐辐照光纤、蓝宝石光纤、YAG晶体光纤、光子晶体光纤耐高温光纤中的任意一种；光纤探头(8)采用平面、斜切面、锥面中的任意一种。
4.根据权利要求1或2所述的一种新型光纤探针传感器封装结构，其特征在于：所述跳线接头(9)与铠装光纤护套(1)之间采用压接、高温结构胶粘接的方式固定；所述光纤探头(8)与测量段之间采用高温结构胶粘接密封固定；所述测量段内设光纤，外径为0.8～5mm，长度为80～1000mm；所述铠装光纤护套(1)、测量段与第一连接器(3)之间的密封固定连接方式采用金属焊接、高温结构胶粘接中的一种或两种组合。
5.根据权利要求1或2所述的一种新型光纤探针传感器封装结构，其特征在于：所述金属输液管(6)输液时，通过输液针管(11)穿过输液孔(2)插入对应的金属输液管(6)内进行输液；所述金属输液管(6)不输液时，在输液孔(2)的孔口设有封堵塞(12)。
6.根据权利要求1或2所述的一种新型光纤探针传感器封装结构，其特征在于：使用探针传感器时所述输液孔(2)孔径与金属输液管(6)同径同轴；所述金属输液管(6)设有的出液孔(7)斜对光纤探头(8)。
7.根据权利要求2所述的一种新型光纤探针传感器封装结构，其特征在于：所述第一连接器(3)的长度为15～100mm，外径为4～10mm，中心孔内径为2～5mm，输液孔(2)内径为0.5～3.0mm。
8.根据权利要求2所述的一种新型光纤探针传感器封装结构，其特征在于：所述第二连接器(4)选用不锈钢材质分为左右两部分，第二连接器(4)左侧为空心管道且内壁设有与第一连接器(3)配套的螺纹装置，右侧焊接有金属保护管(5)和金属输液管(6)。
9.根据权利要求2所述的一种新型光纤探针传感器封装结构，其特征在于：所述第二连接器(4)的长度为100～1000mm，左侧管道外径为5～11mm，所述金属保护管(5)长度为80～980mm，内径为1.0～5.2mm；所述金属输液管(6)长度为80～980mm，内径为0.5～3.0mm，其出液孔(7)的孔径为1～4mm。
10.根据权利要求2所述的一种新型光纤探针传感器封装结构，其特征在于：所述金属保护管(5)短于测量段，旋转第二连接器(4)时露出光纤探头(8)或将光纤探头(8)置于金属保护管(5)内。
...【技术特征摘要】
1.一种新型光纤探针传感器封装结构，其特征在于：所述封装结构包括依次连接的传感器跳线接头(9)、铠装光纤护套(1)、调节套和金属保护管(5)，所述调节套包括螺纹套接的第一连接器(3)和第二连接器(4)，所述铠装光纤护套(1)固定连接在调节套的第一连接器(3)端，所述金属保护管(5)固定连接在调节套的第二连接器(4)端，金属保护管(5)远离第二连接器(4)的一端为敞开状态，在铠装光纤护套(1)内封装有与传感器跳线接头(9)连接的测量光纤(10)，所述测量光纤(10)的测量段依次穿过第一连接器(3)和第二连接器(4)后伸入金属保护管(5)内；在金属保护管(5)的周围设置金属输液管(6)，所述金属输液管(6)固定在调节套上，并在调节套上设有与金属输液管(6)连通的输液孔(2)，在第一连接器(3)和第二连接器(4)的螺纹连接口完全套接时，所述测量光纤的光纤探头(8)完全置于金属保护管(5)内，所述第一连接器(3)和第二连接器(4)的螺纹接口旋开状态下，所述测量光纤的光纤探头(8)伸出金属保护管(5)，且金属输液管(6)的出液孔(7)朝向伸出金属保护管(5)的光纤探头(8)。
2.根据权利要求1所述的一种新型光纤探针传感器封装结构，其特征在于：所述第一连接器(3)两端封闭，且外壁设有螺纹的金属钢管，在第一连接器(3)的中心位置设有与铠装光纤护套(1)相匹配的中心孔道(100)，所述铠装光纤护套(1)与测量光纤的测量段在中心孔道(100)内密封连接，所述第二连接器(4)为一端敞开、另一端封闭的中空管体结构，其内壁设有与第一连接器(3)外壁相匹配的内螺纹，所述第一连接器(3)与第二连接器(4)的敞开端螺纹套接，连接处设有密封垫；所述金属保护管(5)固定连接在第二连接器(4)上，在金属保护管(5)的周围设置多根金属输液管(6)，每根金属输液管(6)的进液端伸入第二连接器(4)内并与第二连接器(4)固定连接，在第一连接器(3)中心孔道(100)的周围设有与金属输液管(6)数量相匹配的输液孔(2)，且每个输液孔(2)与对应的金属输液管(6)同轴。
3.根据权利要求1或2所述的一种新型光纤探针传感器封装结构，其特征在于：所述光纤采用石英光纤、耐辐照光纤、蓝宝石光纤、yag晶体光纤、光子晶体光纤耐高温光...
【专利技术属性】
技术研发人员：张桂林，李银银，
申请(专利权)人：武汉雷施尔光电信息工程有限公司，
类型：新型
国别省市：
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