[發明專利]一種測量狀態量的光纖鉆孔應變儀

有效

• 申請號: 201110272925.8
• 申請日: 2011-09-15
• 公開（公告）號: CN102435147A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 張文濤;李芳
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16;G01V1/52
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周國城

1.一種測量狀態量的光纖鉆孔應變儀，其特征在于，包括：

應變筒(20)，用于感受體應變；

充滿應變筒(20)內的液體(50)，用于傳遞應變筒(20)感受到的體應變；

端蓋(10)，用于密封；

安裝于應變筒(20)底部的膜片(65)，用于感受應變筒(20)內容積的變化，并與光纖(90)的端面形成一個低反射測量干涉儀；

安裝于應變筒(20)底部的螺栓(80)，用于灌注液體(50)并密封；

固定于膜片(65)外側的光纖(90)，用于測量膜片(65)的形變；

安裝于應變筒(20)底部的保護罩(70)，用于保護體應變儀內部結構；

參考干涉儀(83)，用于與低反射測量干涉儀匹配，從而得到干涉儀的腔長長度；

光源(82)，用于給系統提供光源；

耦合器(81)，用于連接光源(82)、光纖(90)、參考干涉儀(83)；以及

探測器(84)，用于探測參考干涉儀的輸出光強，從而得到應變大小。

2.根據權利要求1所述的測量狀態量的光纖鉆孔應變儀，其特征在于，所述膜片(65)與應變筒(20)內的液體(50)接觸，用于測量液體(50)的壓力變化。

3.根據權利要求1所述的測量狀態量的光纖鉆孔應變儀，其特征在于，所述保護罩(70)上進一步開有孔(71)，以便光纖(90)的尾纖引出。

4.根據權利要求1所述的測量狀態量的光纖鉆孔應變儀，其特征在于，所述應變筒(20)的側壁(25)剛度遠小于底端(26)和端蓋(10)的剛度。

5.根據權利要求1所述的測量狀態量的光纖鉆孔應變儀，其特征在于，所述應變筒(20)的底端(26)進一步開有一階梯孔(21)，孔(21)中有一凸臺(22)，以便于膜片(65)的安裝。

6.根據權利要求1所述的測量狀態量的光纖鉆孔應變儀，其特征在于，所述應變筒(20)內可進一步裝有一柱體(30)，用于改變測量狀態量的光纖鉆孔應變儀的溫度特性。

7.根據權利要求1所述的測量狀態量的光纖鉆孔應變儀，其特征在于，所述光纖(90)的端部可進一步安裝一個固定柱(60)，固定柱(60)中有一孔(61)用于光纖(90)穿過并固定，固定柱(60)可安裝在階梯孔(21)較粗的一側，以便于光纖(90)的安裝。

8.根據權利要求1所述的測量狀態量的光纖鉆孔應變儀，其特征在于，所述光纖(90)與膜片(65)相對的端面以及膜片(65)與光纖(90)相對的一側的表面光潔度較高，以便形成低反射測量光纖干涉儀。

9.根據權利要求1所述的測量狀態量的光纖鉆孔應變儀，其特征在于，所述參考干涉儀(83)的腔長可調。

10.根據權利要求1所述的測量狀態量的光纖鉆孔應變儀，其特征在于，所述柱體(30)的溫度膨脹系數遠小于液體(50)，當測量狀態量的光纖鉆孔應變儀所處環境溫度發生改變時，液體(50)由溫度膨脹引起的壓力變化將減小。