[實用新型]一種基于光纖光柵的渦街風速傳感器

有效

• 申請號: 201620087318.2
• 申請日: 2016-01-28
• 公開（公告）號: CN205317810U
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發明（設計）人: 王紀強;李振;劉統玉;趙林;劉媛
• 申請（專利權）人: 山東省科學院激光研究所
• 主分類號: G01P5/26
• 分類號: G01P5/26
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

1.一種基于光纖光柵的渦街風速傳感器，其特征是，包括：增速管，前渦街發生體、 后渦街發生體，渦街發生體組合基座以及光纖光柵傳感元件；

所述增速管包括增速段和平穩段；所述前渦街發生體和后渦街發生體通過渦街發生體 組合基座固定在一起構成雙渦街組合體，所述渦街發生體組合基座固定在增速管平穩段內 壁的安裝槽中；在增速管和渦街發生體組合基座上分別開有出纖孔，光柵的尾纖通過出纖 孔與光柵解調儀連接；

風通過增速管加速并趨于穩定后經前渦街發生體阻礙產生周期性脫落的渦街，再由后 渦街發生體作用使渦街信號增強作用于光纖光柵傳感元件上，振動信號使膜片產生周期性 形變進而使光柵波長產生周期性變化，根據光柵波長變化頻率等于同列渦街脫落頻率求得 風速值。

2.如權利要求1所述的一種基于光纖光柵的渦街風速傳感器，其特征是，所述后渦街發 生體上端開有光纖座孔，兩側壁中部位置開設矩形通槽；

所述光纖光柵傳感元件固定在渦街發生體組合基座上后，垂直置于后渦街發生體的壓 腔內。

3.如權利要求1所述的一種基于光纖光柵的渦街風速傳感器，其特征是，所述增速管收 縮段的收縮曲線為變形的維托辛斯基曲線，其內徑D₁逐漸減小至D₂不變，平穩段為直管， 其內徑為D₂。

4.如權利要求1所述的一種基于光纖光柵的渦街風速傳感器，其特征是，所述渦街發生 體組合基座分為上下兩部分，每一部分均包含兩個端面；其中，與平穩段管壁連接的端面 為矩形，遠離平穩段管壁的端面設置為與平穩段管道內壁吻合的弧面。

5.如權利要求4所述的一種基于光纖光柵的渦街風速傳感器，其特征是，所述渦街發 生體組合基座上分別設有與前渦街發生體和后渦街發生體的端面相匹配的渦街發生體安裝 槽。

6.如權利要求1所述的一種基于光纖光柵的渦街風速傳感器，其特征是，所述光纖光柵 傳感元件包括彈性膜片、光纖光柵、光纖座和質量塊；將光纖光柵在預緊狀態下黏貼在彈 性膜片上，一并安裝在光纖座上，光纖光柵的尾纖通過光纖座軸心孔引出；在彈性膜片另 一端安裝質量塊；

所述光纖座固定在渦街發生體組合基座上，所述光纖光柵黏貼在彈性膜片上，通過膜 片的彈性形變使光柵的波長變化。

7.如權利要求1所述的一種基于光纖光柵的渦街風速傳感器，其特征是，假設前渦街 發生體和后渦街發生體的端面之間的間距為s，渦街發生體迎風面寬度為d，兩列渦街之間 的間距為h，同列渦街之間的間距為L；則滿足：h＝1.3d，h/L＝0.281。

8.如權利要求1所述的一種基于光纖光柵的渦街風速傳感器，其特征是，所述前渦街 發生體和后渦街發生體的端面之間的間距等于同列渦街之間的間距。