[發明專利]新型光纖高壓傳感器

有效

• 申請號: 201510965116.3
• 申請日: 2015-12-17
• 公開（公告）號: CN105571769B
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發明（設計）人: 劉柯
• 申請（專利權）人: 天津求實飛博科技有限公司
• 主分類號: G01L11/02
• 分類號: G01L11/02
• 代理公司: 天津濱海科緯知識產權代理有限公司 12211
• 代理人: 李莉華

本發明提供新型光纖高壓傳感器，包括壓力入口、壓力源接頭、底座、外殼、光纜防水接頭、傳感膜片、多模光纖、SMA金屬光纖插芯、鎧裝光纖外套；SMA金屬光纖插芯和底座的側面通過均勻涂抹環氧樹脂膠密封，底面通過激光焊接連接；傳感膜片為帶有圓柱形法珀微腔的方形膜片，和SMA金屬光纖插芯之間通過環氧樹脂固定，固定前通過偏振低相干干涉解調儀觀察信號質量保證膜片與插芯的對中性；壓力源接頭和底座的側面通過均勻涂抹環氧樹脂膠密封，底面通過激光焊接連接；底座和外殼之間、外殼和光纜防水接頭之間均通過螺紋連接。本發明適應范圍廣；抗電磁干擾性強，耗電低；對光源的要求較低；結構簡單，維修方便，成本低。

技術領域

本發明屬于光纖傳感領域，尤其是涉及新型光纖高壓傳感器。

背景技術

在海洋監測、石油、化工等高壓工程領域中，環境壓力是重要的監測內容，直接關系到監測數據的精度、生產環境的安全、工業產品的質量。

在現有的技術中廣泛使用的是電子式壓力傳感器，這種傳感器存在很難避免噪聲干擾和溫度漂移問題、體積大、壽命短、布放困難、維護成本高等問題。光纖傳感器具有抗電磁干擾、電絕緣性好、耐腐蝕、靈敏度高、重量輕、體積小、外形可變、便于復用等諸多優點，非常適合應用于高壓探測領域中，但是目前沒有基于F-P干涉原理技術平臺下的光纖高壓傳感器。

發明內容

本發明要解決的問題是提供新型光纖高壓傳感器，將光纖F-P壓力傳感器應用于高壓探測領域。本傳感器抗電磁干擾、安裝便捷、成本較低，尤其適合海洋監測、石油、化工等領域的壓力測量。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

新型光纖高壓傳感器，其特征在于：傳感器包括壓力入口、壓力源接頭、底座、外殼、光纜防水接頭、傳感膜片、多模光纖、SMA金屬光纖插芯、鎧裝光纖外套；SMA金屬光纖插芯和底座的側面通過均勻涂抹環氧樹脂膠密封，底面通過激光焊接連接；傳感膜片為帶有圓柱形法珀微腔的方形膜片，和SMA金屬光纖插芯之間通過環氧樹脂固定，固定前通過偏振低相干干涉解調儀觀察信號質量保證膜片與插芯的對中性；壓力源接頭和底座的側面通過均勻涂抹環氧樹脂膠密封，底面通過激光焊接連接；底座和外殼之間、外殼和光纜防水接頭之間均通過螺紋連接；光纖經過鎧裝來提高傳感器的使用壽命。

壓力源接頭、底座、外殼均采用不銹鋼316L材料，使傳感器可工作在高壓環境中，并提高了傳感器的耐腐蝕性。

壓力源接頭、底座、SMA金屬光纖插芯之間均通過環氧樹脂密封膠和激光焊接進行密封連接，實現對傳感單元的密封隔離，保證氣體或液體壓力源介質不發生泄漏。壓力源接頭采用國標螺紋，可以方便地與壓力源或其他待測設備連接。

傳感膜片采用MEMS加工技術，將單晶硅片與腐蝕有微腔的Pyrex玻璃進行陽極鍵合，保證了傳感單元的尺寸精度與穩定性。

本發明具有的優點和積極效果是：采用不銹鋼殼體封裝形式，增大了傳感器的量程，并使其可以應用于海洋、油井等惡劣環境的壓力探測中；傳感器為無源光傳感，抗電磁干擾性強，且使用時僅需對光源供電，耗電功率低；

傳感信號通過偏振低相干干涉法解調，光源功率的波動對解調無影響；

傳感器結構簡單，維修方便，加工成本低、生產效率高、便于批量生產。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖

圖2是本發明的俯視圖

圖3是本發明的仰視圖

圖4是本發明的傳感膜片結構圖

圖5是本發明的傳感頭單元結構圖

圖6是本發明的實施例系統示意圖

圖中：