一种可消除温度影响的高灵敏度FBG液位传感器制造技术

本实用新型专利技术公开一种可消除温度影响的高灵敏度FBG液位传感器，包括保护筒，保护筒的上端设置有充气口，保护筒的下端连接有进液筒，进液筒上开有进液口，且其与保护筒之间设置有波纹膜片，波纹膜片的上端位于其中间处垂直设置有传动杆，保护筒内横向设置有悬臂梁，悬臂梁的一端连接在保护筒内壁上，其另一端与传动杆相顶靠，且悬臂梁的上下表面通过玻璃焊料对称焊接有一对液位光纤光栅，液位光纤光栅的两端设置有尾纤，尾纤伸出保护筒。本实用新型专利技术的悬臂梁上下表面对称设置一对液位光纤光栅，形成差动式双液位光纤光栅传感系统，消除温度影响和迟滞效应，且液位光纤光栅采用无胶化封装，不受材料长期应力和胶水老化的影响。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开一种可消除温度影响的高灵敏度FBG液位传感器，包括保护筒，保护筒的上端设置有充气口，保护筒的下端连接有进液筒，进液筒上开有进液口，且其与保护筒之间设置有波纹膜片，波纹膜片的上端位于其中间处垂直设置有传动杆，保护筒内横向设置有悬臂梁，悬臂梁的一端连接在保护筒内壁上，其另一端与传动杆相顶靠，且悬臂梁的上下表面通过玻璃焊料对称焊接有一对液位光纤光栅，液位光纤光栅的两端设置有尾纤，尾纤伸出保护筒。本技术的悬臂梁上下表面对称设置一对液位光纤光栅，形成差动式双液位光纤光栅传感系统，消除温度影响和迟滞效应，且液位光纤光栅采用无胶化封装，不受材料长期应力和胶水老化的影响。【专利说明】一种可消除温度影响的高灵敏度FBG液位传感器
本技术涉及一种FBG液位传感器，尤其涉及一种可消除温度影响的高灵敏度FBG液位传感器。
技术介绍
在液体的储运过程中，往往要对液位进行精确测量和监控。用于测量液位的方法很多，如利用人工检尺、超声波法、TDR技术、磁致伸缩法、CXD摄像法和浮子式等。这些大都属于电类传感器，在一些诸如油料液位等易燃易爆检测中存在安全隐患，因此需要一种消除安全隐患的测量方法。光纤布拉格光栅是近年来发展最为迅速的一种光无源传感器件，被应用于许多传感领域，具有安全性和可靠性，非常适合在易燃易爆的场合中监测流体的液位。传统的光纤光栅传感器制作中，光纤光栅都采用胶水固定，这种封装方法一方面由于胶水柔软，物体产生微小应变的时候应变传递损耗大，甚至导致检测不到；且传统的光纤光栅液位传感器，受温度影响较大，存在迟滞效应。
技术实现思路
本技术的目的在于针对上述问题，提供一种可消除温度影响的高灵敏度FBG液位传感器，以解决传统的光纤光栅液位传感器采用胶水固定，应变传递损耗大，易检测不到，且受温度影响较大，存在迟滞效应的问题。本技术的目的是通过以下技术方案来实现:一种可消除温度影响的高灵敏度FBG液位传感器，包括保护筒，所述保护筒的上端设置有充气口，保护筒的下端连接有进液筒，所述进液筒上开有进液口，且其与保护筒之间设置有波纹膜片，所述波纹膜片的上端位于其中间处垂直设置有传动杆，所述保护筒内横向设置有悬臂梁，所述悬臂梁的一端连接在保护筒内壁上，其另一端与传动杆相顶靠，且悬臂梁的上下表面通过玻璃焊料对称焊接有一对液位光纤光栅，所述液位光纤光栅的两端设置有尾纤，尾纤伸出保护筒。进一步的，所述传动杆与波纹膜片螺纹连接。进一步的，所述悬臂梁与保护筒螺纹连接。进一步的，所述保护筒下端端口处圆周设置有第一凸缘，所述进液筒上端端口处圆周设置有第二凸缘，所述第一凸缘、第二凸缘通过螺栓固定连接。本技术的有益效果为，所述一种可消除温度影响的高灵敏度FBG液位传感器的悬臂梁上下表面对称设置一对液位光纤光栅，从而形成差动式双液位光纤光栅传感系统，有效消除温度影响和迟滞效应，且液位光纤光栅采用无胶化封装，不受材料长期应力和胶水老化的影响，此外，通过充气口可向保护筒内充入标准大气压的纯氮气，使得液位光纤光栅处于密闭空间，不受外界气压变化的影响，结构简单，便于生产组装。【专利附图】【附图说明】图1为本技术一种可消除温度影响的高灵敏度FBG液位传感器的结构示意 图；图2为本技术液位光纤光栅封装示意图。图中:1、保护筒；2、液位光纤光栅；3、充气口 ；4、尾纤；5、进液筒；6、传动杆；7、进液口 ；8、波纹膜片；9、悬臂梁；10、第一凸缘；11、第二凸缘；12、玻璃焊料。【具体实施方式】下面结合附图并通过【具体实施方式】来进一步说明本技术的技术方案。请参照图1及图2所示，于本实施例中，一种可消除温度影响的高灵敏度FBG液位 传感器，包括保护筒1，所述保护筒I的上端设置有充气口 3，保护筒I的下端端口处圆周设 置有第一凸缘10，进液筒5上端端口处圆周设置有第二凸缘11，所述第一凸缘10、第二凸 缘11通过螺栓固定连接，所述进液筒5与保护筒I之间设置有波纹膜片8，所述波纹膜片8 的上端位于其中间处螺纹连接有传动杆6，所述传动杆6垂直布置，所述保护筒I内螺纹连 接有悬臂梁9，所述悬臂梁9横向布置，其一端连接在保护筒I内壁上，其另一端与传动杆6 相顶靠，且悬臂梁9的上下表面通过玻璃焊料12对称焊接有一对液位光纤光栅2，所述液位 光纤光栅2的两端设置有尾纤4，尾纤4伸出保护筒I。安装时，采用玻璃焊料12将两个液位光纤光栅2焊接在悬臂梁9上、下表面的对 称位置，焊接方向为悬臂梁9的轴向，两焊点间距20mm，悬臂梁9为腰长50mm，底边长15mm 的等腰三角形碳素钢金属片，厚度小于1_，将焊接好液位光纤光栅2的悬臂梁9通过螺栓 固定在保护筒I内侧面，悬臂梁9横向布置，液位光纤光栅2两端尾纤4从保护筒I侧壁上 的孔穿出，保护筒I下端连接进液筒5，波纹膜片8夹在保护筒1、进液筒5之间，传动杆6 长度20_，通过波纹膜片8中心的螺纹连接，传动杆6垂直设置，其自由端顶靠在悬臂梁9 的自由端，通过保护筒I上端充气孔3向保护筒I内充入一个标准大气压的纯氮气，充气完 成后将充气孔3密闭。工作时，所处液位深度的压强作用在波纹膜片8上，使波纹膜片8发生形变，传动 杆6将波纹膜片8的形变传递给悬臂梁9，焊接在悬臂梁9上的液位光纤光栅2同悬臂梁 9 一同发生形变，发生漂移，进而探测到所处深度；由于悬臂梁9的上表面、下表面对称设置 有一对液位光纤光栅2，受到液位深度压强作用时，悬臂梁9上翘，悬臂梁9上表面的液位光 纤光栅2向短波长漂移，而悬臂梁9下表面的液位光纤光栅2向长波长漂移，从而形成差动 式双液位光纤光栅传感系统，有效消除温度影响和迟滞效应。以上实施例只是阐述了本技术的基本原理和特性，本技术不受上述实施 例限制，在不脱离本技术精神和范围的前提下，本技术还有各种变化和改变，这些 变化和改变都落入要求保护的本技术范围内。本技术要求保护范围由所附的权利 要求书及其等效物界定。【权利要求】1.一种可消除温度影响的高灵敏度FBG液位传感器，其特征在于:包括保护筒，所述保 护筒的上端设置有充气口，保护筒的下端连接有进液筒，所述进液筒上开有进液口，且其与 保护筒之间设置有波纹膜片，所述波纹膜片的上端位于其中间处垂直设置有传动杆，所述 保护筒内横向设置有悬臂梁，所述悬臂梁的一端连接在保护筒内壁上，其另一端与传动杆 相顶靠，且悬臂梁的上下表面通过玻璃焊料对称焊接有一对液位光纤光栅，所述液位光纤 光栅的两端设置有尾纤，尾纤伸出保护筒。2.根据权利要求1所述的一种可消除温度影响的高灵敏度FBG液位传感器，其特征在 于:所述传动杆与波纹膜片螺纹连接。3.根据权利要求1所述的一种可消除温度影响的高灵敏度FBG液位传感器，其特征在 于:所述悬臂梁与保护筒螺纹连接。4.根据权利要求1所述的一种可消除温度影响的高灵敏度FBG液位传感器，其特征在 于:所述保护筒下端端口处圆周设置有第一凸缘，所述进液筒上端端口处圆周设置有第二 凸缘，所述第一凸缘、第二凸缘通过螺栓固定连接。【文档编号】G01F23/14GK203396446SQ201320481923【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年8月7日 优先权日:2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可消除温度影响的高灵敏度FBG液位传感器，其特征在于：包括保护筒，所述保护筒的上端设置有充气口，保护筒的下端连接有进液筒，所述进液筒上开有进液口，且其与保护筒之间设置有波纹膜片，所述波纹膜片的上端位于其中间处垂直设置有传动杆，所述保护筒内横向设置有悬臂梁，所述悬臂梁的一端连接在保护筒内壁上，其另一端与传动杆相顶靠，且悬臂梁的上下表面通过玻璃焊料对称焊接有一对液位光纤光栅，所述液位光纤光栅的两端设置有尾纤，尾纤伸出保护筒。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：牛文谦，龚元，吴宇，饶云江，吴慧娟，
申请(专利权)人：无锡成电光纤传感科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：