[發(fā)明專利]一種高靈敏度光纖光柵流速傳感器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810971628.4
• 申請(qǐng)日: 2018-08-24
• 公開（公告）號(hào): CN108872632A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戴玉堂;代圣力;陳鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01P5/26
• 分類號(hào): G01P5/26
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 劉秋芳;樂綜勝

本發(fā)明公開了一種高靈敏度光纖光柵流速傳感器，包括套筒、光柵基座、彈片、支架和擋板，光柵基座和支架設(shè)置于套筒內(nèi)，光柵基座的上端面與套筒內(nèi)壁的一側(cè)連接，光柵基座的下端面與支架的上端連接，支架與套筒連接，光柵基座的下端面設(shè)有應(yīng)力光纖，應(yīng)力光纖縱向穿過套筒的兩端，光柵基座上設(shè)有通孔，應(yīng)力光纖的光柵懸空布置于通孔內(nèi)，應(yīng)力光纖的兩端固定于光柵基座上，彈片傾斜設(shè)置于光柵基座的下方，固設(shè)于支架上，應(yīng)力光纖的光柵與彈片之間設(shè)有壓針，彈片通過壓針壓在懸空拉緊的光柵上，擋板設(shè)置于套筒的一端，提高了流體流速的測(cè)量精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光纖光柵傳感器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高靈敏度光纖光柵流速傳感器。

背景技術(shù)

在石油與化工、醫(yī)療、熱力學(xué)工程等行業(yè)中，流量監(jiān)測(cè)處于十分重要的地位。流量傳感器在過程控制與流量監(jiān)控中起到了必不可少的作用。流量傳感器所采用的技術(shù)有許多種，例如：例如機(jī)械轉(zhuǎn)子流量傳感器(自動(dòng)化儀表，2003,24(5):41-43.)，電磁流量傳感器(Flow Measurement and Instrumentation,2013,29:25-31.)，這些流速/流量傳感器都有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。由于光纖光柵傳感器具有體積小、重量輕、防腐蝕、抗電磁干擾、測(cè)量精度高和便于實(shí)現(xiàn)分布式傳感等優(yōu)點(diǎn)，因此將光纖光柵技術(shù)應(yīng)用于流體流速/流量測(cè)量成為一個(gè)研究方向。例如基于光纖渦輪流量計(jì)(儀表技術(shù)與傳感器,2015(11):56-58+104，計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制,2015,23(10):3563-3566)，基于振動(dòng)特性的光纖流量計(jì)(光學(xué)儀器,2015,37(02):103-106，2014,35(01):168-172.),基于旋渦發(fā)生體的光纖光柵流量計(jì)的研究(光學(xué)技術(shù),2014,40(01):79-83.),基于V型內(nèi)錐式的光纖光柵流量傳感器(儀器儀表用戶，2008,15(4):5911-7911),多種靶式光纖光柵流量計(jì)(光電子·激光，2010,21(5):710-713，光電子·激光,2015,26(03):529-534，Applied Mechanics and Materials.2013.427-429:1233-1236.)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供了一種高靈敏度光纖光柵流速傳感器，提高了流體流速的測(cè)量精度。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種高靈敏度光纖光柵流速傳感器，包括套筒、光柵基座、彈片、支架和擋板，光柵基座和支架設(shè)置于套筒內(nèi)，光柵基座的上端面與套筒內(nèi)壁的一側(cè)連接，光柵基座的下端面與支架的上端連接，支架與套筒連接，光柵基座的下端面設(shè)有應(yīng)力光纖，應(yīng)力光纖縱向穿過套筒的兩端，光柵基座上設(shè)有通孔，應(yīng)力光纖的光柵懸空布置于通孔內(nèi)，應(yīng)力光纖的兩端固定于光柵基座上，彈片傾斜設(shè)置于光柵基座的下方，固設(shè)于支架上，應(yīng)力光纖的光柵與彈片之間設(shè)有壓針，彈片通過壓針壓在懸空拉緊的光柵上，擋板設(shè)置于套筒的一端。

按照上述技術(shù)方案，光柵基座的上端面設(shè)有溫度光纖，溫度光纖的光柵懸空布置于光柵基座的通孔內(nèi)，溫度光纖的兩端固定于光柵基座上。

按照上述技術(shù)方案，壓針為圓柱體，壓針的上端壓在光柵的中點(diǎn)，壓針的軸線與光柵相互垂直。

按照上述技術(shù)方案，光柵基座的上端面和下端面均設(shè)有線槽，應(yīng)力光纖和溫度光纖分別設(shè)置于光柵基座的下方線槽和上方線槽內(nèi)。

按照上述技術(shù)方案，應(yīng)力光纖和溫度光纖均通過強(qiáng)力固化膠固設(shè)于線槽內(nèi)。

按照上述技術(shù)方案，支架為U形，支架上端橫向設(shè)有U型槽，形成中部鏤空；便于流體進(jìn)入到筒體，避免支架阻礙流體撞擊彈片，同時(shí)避免支架與彈片的中部接觸，從而影響彈片應(yīng)變。

按照上述技術(shù)方案，擋板上設(shè)有凹槽，彈片的一端通過插入于凹槽內(nèi)與擋板連接固定，彈片的另一端設(shè)置于支架與光柵基座之間。