[發明專利]用于非接觸壓力測量的光學傳感器

有效

• 申請號: 201480003344.6
• 申請日: 2014-01-30
• 公開（公告）號: CN105051512B
• 公開（公告）日: 2018-01-02
• 發明（設計）人: 安德里亞·博瑞斯奧第;盧喬·斯畢內托
• 申請（專利權）人: 鐳射點有限公司
• 主分類號: G01L7/08
• 分類號: G01L7/08;G01L11/02
• 代理公司: 北京王景林知識產權代理事務所(普通合伙)11320
• 代理人: 王景林

1.一種適于壓力測量的光學傳感器，包括傳感器頭(8)，所述傳感器頭包括：

隔膜(9)，其具有與流體相接觸的第一表面(91)和與第一表面相對的第二表面(92)，必須測量該流體的壓力；

本體，其具有管狀空腔(200)；

裝置(92,10)，其布置在管狀空腔內部，與隔膜的第二表面相關聯，并且在所述管狀空腔內部，響應隔膜的變形是可縱向運動的，所述裝置包括反射表面(92,102)；

波導管裝置(4)的端部部分(12)，該端部部分(12)布置在管狀空腔內部，并且具有端面(11)，該端面(11)面向所述裝置的反射表面(92,102)，并且不與其相接觸，所述波導管裝置分別連接到光源(1)和接收器(5)上，以將從光源導出的光束(50)發送到所述裝置，并且在接收器處收集從所述裝置的反射表面反射的光束(60)，收集光束的強度取決于在波導管裝置的端部部分的端面與反射表面之間的距離(D)，

其特征在于，

波導管裝置的端部部分(12)的端面(11)相對于平面(B)以第一角度(α)傾斜，該平面(B)與光軸(A)正交，該第一角度(α)的值使得從光源導出的光束的入射角(θ_a)小于在波導管裝置與空氣之間的臨界角(θ_c-air)，并且大于波導管裝置的臨界角(θ_c)，并且

所述裝置的反射表面(102,92)相對于所述平面(B)以第二角度(β)傾斜，該平面(B)與光軸(A)正交，該第二角度(β)與來自波導管裝置的端部部分(12)的所述端面(11)的光束的逃逸角相等。

2.如權利要求1所述的光學傳感器，其特征在于，所述裝置包括隔膜(9)，并且與第一表面(91)相對的第二表面(92)是所述反射表面。

3.如權利要求1所述的光學傳感器，其特征在于，所述裝置包括基座(10)，該基座(10)具有端面(101)，該端面(101)布置成與隔膜的第二表面(92)相接觸，而相對另一個端部的端面是所述反射表面。

4.如權利要求3所述的光學傳感器，其特征在于，隔膜(9)的第二表面(92)面向管狀空腔(200)。

5.如權利要求1所述的光學傳感器，其特征在于，所述第一角度(α)具有這樣的值，從而光束(50)的反射部分由波導管裝置吸收，該光束(50)從光源導出，并且切入波導管裝置的端部部分(12)的所述端面(11)。

6.如權利要求1所述的光學傳感器，其特征在于，所述波導管裝置(4)是光導纖維，該光導纖維具有芯部(41)和包層(42)。

7.如權利要求6所述的光學傳感器，其特征在于，所述第一角度(α)具有這樣的值，從而光束(50)的反射部分由光導纖維的包層(42)吸收，該光束(50)從光源導出，并且切入波導管裝置的端部部分(12)的所述端面(11)；光束(50)的被反射部分關于纖維的內部芯部-包層界面具有入射角γ，該入射角γ小于纖維本身的臨界角θ_c。

8.如權利要求6所述的光學傳感器，其特征在于，所述第一角度(α)具有8°的值。

9.如權利要求8所述的光學傳感器，其特征在于，所述第二角度(β)具有3.7°的值。

10.如權利要求1所述的光學傳感器，其特征在于，波導管裝置(4)的端部部分的端面(11)和所述反射表面(92,102)縱向布置，從而所述端面(11)的突出端部部分(110)面向所述反射表面的突出端部部分(122)。