一种活塞式菱形结构光纤Bragg光栅渗压传感器及其使用方法技术

技术编号:9617108 阅读:163 留言:0更新日期:2014-01-30 04:20
本发明专利技术涉及一种活塞式菱形结构光纤Bragg光栅渗压传感器及其使用方法,属于光电子测量器件技术领域。本发明专利技术包括进压口、承压活塞、上支撑架、压力导杆、菱形传压结构、上弹性钢片、下弹性钢片、温补光纤Bragg光栅、下支撑架、光纤Bragg光栅、导出光纤、引出孔;上下支撑架焊接在外壳上,上支撑架的中间连接承压活塞,承压活塞的底部连接压力导杆的一端,其另一端与菱形传压结构的上端相连,上下弹性钢片对称固定在菱形传压结构的上半部和下半部,温补光栅的一端与上支撑架相连,下支撑架与菱形传压结构的下端相连,光栅粘贴在上下弹性钢片上,光栅的导出光纤通过引出孔引出。本发明专利技术实现了对被测渗压的实时在线监测。

Piston type rhombus structure optical fiber Bragg grating seepage pressure sensor and using method thereof

The invention relates to a piston rhombus structure optical fiber Bragg grating seepage pressure sensor and a method of using the same, which belongs to the technical field of photoelectronic measuring devices. The present invention includes a pressure inlet port, piston pressure, supporting frame, a guide rod, pressure and pressure on the diamond structure of elastic steel plate, elastic steel sheet, temperature compensation of fiber Bragg grating, supporting frame, optical fiber, fiber Bragg grating, derived exit aperture; the upper and lower support frame welded on the shell, connected with bearing the piston on the middle support frame, one end connected to the bottom of the pressure bearing piston rod, and the other end of the upper structure of the diamond pass pressure is connected on the lower elastic steel plates are symmetrically fixed in a diamond from the upper and lower halves pressure structure, end temperature compensation of grating and the support frame is connected under the support frame and diamond pass lower pressure structure connected to the grating is pasted on the upper and lower elastic steel sheet, fiber grating is derived by introducing hole extraction. The invention realizes the real-time on-line monitoring of the measured seepage pressure.

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及,属于光电子测量器件
。本专利技术包括进压口、承压活塞、上支撑架、压力导杆、菱形传压结构、上弹性钢片、下弹性钢片、温补光纤Bragg光栅、下支撑架、光纤Bragg光栅、导出光纤、引出孔;上下支撑架焊接在外壳上,上支撑架的中间连接承压活塞,承压活塞的底部连接压力导杆的一端,其另一端与菱形传压结构的上端相连,上下弹性钢片对称固定在菱形传压结构的上半部和下半部,温补光栅的一端与上支撑架相连,下支撑架与菱形传压结构的下端相连,光栅粘贴在上下弹性钢片上,光栅的导出光纤通过引出孔引出。本专利技术实现了对被测渗压的实时在线监测。【专利说明】
本专利技术涉及,属于光电子测量器件

技术介绍
由于开采深度的延伸和开采范同的扩大,矿井生产向纵深发展,水患威胁日益严重,防治任务更加艰巨,矿井水灾严重威胁煤矿安全生产和矿井的生命安全,对煤矿水害的预测与防治研究已经被提高到越来越重要的地位。承压水的压力是研究和预测突水问题最重要参量,所以对它的实时监测是预测突水事故的重要依据。电类传感技术目前在矿井地质灾害监测中应用较多,发挥了极为重要的作用,但是由于电类传感器是有源器件,防水性能差、长期稳定性能与抗腐蚀性能较差,在地下工程复杂环境下长期使用易损坏或发生零漂等现象,严重影响了监测信息的有效性、稳定性与置信度。光纤传感器有抗电磁干扰、防水性能强、动态范围宽、灵敏度高、便于组网、可实现分布式测量等优点,为实现矿井灾害监测与预测提供了可行的途径。
技术实现思路
本专利技术提供了,以用于解决对渗压的实时在线监测问题。 本专利技术的技术方案是:一种活塞式菱形结构光纤Bragg光栅渗压传感器,包括进压口 1、承压活塞2、上支撑架3、压力导杆4、菱形传压结构5、上弹性钢片6、下弹性钢片7、温补光纤Bragg光栅8、下支撑架9、光纤Bragg光栅10、导出光纤11、引出孔12 ;其中进压口 I分布在传压仓中,上支撑架3、下支撑架9焊接在外壳上,上支撑架3的中间连接承压活塞2,承压活塞2的底部连接压力导杆4的一端,压力导杆4的另一端与菱形传压结构5的上端相连,上弹性钢片6、下弹性钢片7对称固定在菱形传压结构5的上半部和下半部,温补光纤Bragg光栅8的一端与上支撑架3相连,下支撑架9与菱形传压结构5的下端相连,光纤Bragg光栅10粘贴在上弹性钢片6、下弹性钢片7上,温补光纤Bragg光栅8、光纤Bragg光栅10的导出光纤11通过位于下支撑架9的引出孔12引出并与外接光缆相连接。所述引出孔12使用环氧树脂进行密封。一种活塞式菱形结构光纤Bragg光栅渗压传感器的使用方法,首先根据光纤Bragg光栅解调仪分析得到光纤Bragg光栅10中心波长的移位值Hs,再通过光纤Bragg光栅10中心波长的移位值与环境的渗压P的关系式【权利要求】1.一种活塞式菱形结构光纤Bragg光栅渗压传感器,其特征在于:包括进压口(I)、承压活塞(2)、上支撑架(3)、压力导杆(4)、菱形传压结构(5)、上弹性钢片(6)、下弹性钢片(7)、温补光纤Bragg光栅(8)、下支撑架(9)、光纤Bragg光栅(10)、导出光纤(11)、引出孔(12);其中进压口(I)分布在传压仓中,上支撑架(3)、下支撑架(9)焊接在外壳上,上支撑架(3)的中间连接承压活塞(2),承压活塞(2)的底部连接压力导杆(4)的一端,压力导杆(4)的另一端与菱形传压结构(5)的上端相连,上弹性钢片(6)、下弹性钢片(7)对称固定在菱形传压结构(5)的上半部和下半部,温补光纤Bragg光栅(8)的一端与上支撑架(3)相连,下支撑架(9 )与菱形传压结构(5 )的下端相连,光纤Bragg光栅(10 )粘贴在上弹性钢片(6)、下弹性钢片(7)上,温补光纤Bragg光栅(8)、光纤Bragg光栅(10)的导出光纤(11)通过位于下支撑架(9)的引出孔(12)引出并与外接光缆相连接。2.根据权利要求1所述的活塞式菱形结构光纤Bragg光栅渗压传感器,其特征在于:所述引出孔(12 )使用环氧树脂进行密封。3.一种活塞式菱形结构光纤Bragg光栅渗压传感器的使用方法,其特征在于:首先根据光纤Bragg光栅解调仪分析得到光纤Bragg光栅(10)中心波长的移位值Als,再通过光纤Bragg光栅(10)中心波长的移位值Mg与环境的渗压P的关系式A4=-h.K.P计算出被测环境的渗压;式中:α.为菱形传压结构(5)的左上 4.根据权利要求3所述的活塞式菱形结构光纤Bragg光栅渗压传感器的使用方法,其特征在于:所述夹角G的变化范围为5°到50°。【文档编号】G01L11/02GK103542974SQ201310505798【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年10月24日 优先权日:2013年10月24日 【专利技术者】谢涛, 李川, 李英娜, 赵振纲, 刘爱莲, 吴文兵 申请人:昆明理工大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种活塞式菱形结构光纤Bragg光栅渗压传感器,其特征在于:包括进压口(1)、承压活塞(2)、上支撑架(3)、压力导杆(4)、菱形传压结构(5)、上弹性钢片(6)、下弹性钢片(7)、温补光纤Bragg光栅(8)、下支撑架(9)、光纤Bragg光栅(10)、导出光纤(11)、引出孔(12);其中进压口(1)分布在传压仓中,上支撑架(3)、下支撑架(9)焊接在外壳上,上支撑架(3)的中间连接承压活塞(2),承压活塞(2)的底部连接压力导杆(4)的一端,压力导杆(4)的另一端与菱形传压结构(5)的上端相连,上弹性钢片(6)、下弹性钢片(7)对称固定在菱形传压结构(5)的上半部和下半部,温补光纤Bragg光栅(8)的一端与上支撑架(3)相连,下支撑架(9)与菱形传压结构(5)的下端相连,光纤Bragg光栅(10)粘贴在上弹性钢片(6)、下弹性钢片(7)上,温补光纤Bragg光栅(8)、光纤Bragg光栅(10)的导出光纤(11)通过位于下支撑架(9)的引出孔(12)引出并与外接光缆相连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:谢涛李川李英娜赵振纲刘爱莲吴文兵
申请(专利权)人:昆明理工大学
类型:发明
国别省市:

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