[實用新型]一種具有溫度補償的光纖光柵壓力傳感器

有效

• 申請號: 201320474572.4
• 申請日: 2013-08-05
• 公開（公告）號: CN203396535U
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 付婷;龔元;吳宇;饒云江;吳慧娟
• 申請（專利權）人: 無錫成電光纖傳感科技有限公司
• 主分類號: G01L11/02
• 分類號: G01L11/02
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 胡彬

技術領域

本實用新型涉及一種光纖光柵傳感器，尤其涉及一種具有溫度補償的光纖光柵壓力傳感器。

背景技術

光纖光柵是利用光纖材料的光敏性，通過紫外光曝光的方法將入射光相干場圖樣寫入纖芯，在纖芯內產生沿纖芯軸向的折射率周期性變化，從而形成永久性空間的相位光柵。光纖光柵傳感技術已成為目前國內外最具有發展前景和影響力的檢測技術，廣泛應用于應力應變、溫度、速度等物理量的檢測與控制，在石油化工、交通運輸、建筑、工礦等領域中已有諸多報道，不過其僅限于溫度低于200℃、壓力低于20MPa環境中使用。光纖光柵作為一種新型的靈巧傳感元件應用在傳感領域還存在對溫度和壓力雙參量進行區分測量問題，針對這一問題，現有提出的各種解決方案包括有：利用聚合物封裝，利用FBG與長周期光纖光柵的雙光柵混合結構,利用重疊結構柵實現的基于平面膜片結構，采用雙三角形結構，采用雙周期光柵，采用不同橫截面的單光柵。這些解決方案的傳感器的結構、制作工藝都比較復雜，其制造成本較高。

實用新型內容

本實用新型的目的在于針對上述問題，提供一種具有溫度補償的光纖光柵壓力傳感器，以解決原有光纖光柵傳感器結構復雜、制造工藝復雜，無法滿足油氣井下等高溫高壓惡劣環境下的傳感檢測的問題，以及無法實現溫度和壓力雙參量區分測量的問題。

本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現：

一種具有溫度補償的光纖光柵壓力傳感器，包括外殼，所述外殼的一端設置有開口，外殼內部設置有彈性基座，所述彈性基座與外殼之間設置有一定間隙，且彈性基座對應外殼開口的一端設置有腔室，其另一端為實心結構，所述外殼內位于彈性基座外部設置有光纖，所述光纖包括預緊光纖及兩端的尾纖，所述尾纖伸出外殼，所述預緊光纖上位于彈性基座具有腔室的一端設置有用于測量壓力的壓力光纖光柵，且預緊光纖上位于彈性基座實心結構的一端設置有用于測量溫度的溫度光纖光柵。

優選的，所述外殼由不銹鋼材料制成。

進一步的，所述彈性基座具有腔室一端的端頭設置有外螺紋，所述外殼具有開口一端的端頭設置有與外螺紋相配合的內螺紋。

進一步的，所述彈性基座具有腔室一端的端頭連接有轉接口，所述轉接口上開有與彈性基座腔室相連通的進油口，且轉接口與彈性基座連接一端的端面與外殼的端面貼合，并設置有密封膠水，通過連接轉接口，便于安裝連接。

進一步的，所述轉接口與彈性基座螺紋連接。

優選的，所述彈性基座由彈簧鋼材料制成，具有更好的線性響應、溫度補償效果和可重復性。

進一步的，所述彈性基座的外部開有兩個凹槽，所述預緊光纖的兩端固定在凹槽內。

更為優選的，所述外殼內位于彈性基座外部設置有兩個凸臺，所述凸臺上開有用于固定預緊光纖的槽口，所述預緊光纖的兩端固定在凸臺的槽口內，相比較于直接在彈性基座上開設固定光纖的凹槽，可以在承受相同壓力的情況下使用更薄的彈性基座，而不會導致彈性基座破裂。

本實用新型的有益效果為，所述一種具有溫度補償的光纖光柵壓力傳感器具有較好的線性響應、溫度補償效果及可重復性，可以滿足油氣井下等高溫高壓惡劣環境下的傳感檢測，且可實現溫度和壓力雙參量的區分測量，制作簡單，易于實現。

附圖說明

圖1為本實用新型一種具有溫度補償的光纖光柵壓力傳感器的結構示意圖。

圖中:

1、外殼；2、彈性基座；3、腔室；4、進油口；5、轉接口；6、凸臺；7、壓力光纖光柵；8、溫度光纖光柵；9、光纖；10、鎧裝光纜；11、預緊光纖。

具體實施方式

下面結合附圖并通過具體實施方式來進一步說明本實用新型的技術方案。