[實用新型]推挽式光纖差壓傳感器

有效

• 申請號: 201821230972.X
• 申請日: 2018-08-01
• 公開（公告）號: CN208860519U
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發明（設計）人: 熊顯名;馮程成;苑立波;張麗娟;張文濤;秦祖軍
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: G01L13/00
• 分類號: G01L13/00;G01L11/02
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 石燕妮

本實用新型公開了一種對溫度不敏感，測量范圍可調、抗強電磁干擾、防燃防爆、多路復用、遠程測量、成本低廉、性能穩定的推挽式光纖差壓傳感器。該推挽式光纖差壓傳感器，包括光纖適配器、光纖自聚焦透鏡固定裝置、平面反射鏡固定裝置、支撐柱、平衡梁、傳動柱、封裝殼、彈性金屬波紋管、法蘭盤、通壓導管；采用該推挽式光纖差壓傳感器，成本低廉、性能穩定、易于更換及維修。在使用過程中，多個傳感器可共同使用一套寬光譜光源、光電探測器，實現多點準分布測量；能夠與光纖傳輸系統組成遙測網絡，實現遠程實時監測與測量。

技術領域

本實用新型涉及光纖傳感技術領域，尤其是一種推挽式光纖差壓傳感器。

背景技術

眾所周知的：差壓傳感器是一種用來測量兩個壓力之間差值的傳感器，通常用于測量某一設備或部件前后兩端的壓差。差壓傳感器在微流量測量、泄漏測試、潔凈間監測、環境密封性檢測、氣體流量測量、液位高低測量等許多高精度測量場合都有著廣泛的應用。

例如，在密封件檢測領域中，已對差壓傳感器應用于發動機噴油嘴密封性檢測、汽車制動主缸的密封性檢測等進行了研究；在流體流動研究和流體輸送工程中領域，差壓傳感器可以用來精確測量流體流經兩點之間的微小壓力差；以及在液體的液位高度精確測量領域中，差壓傳感器可應用于如自來水水位的測量和控制，油田、煉油廠的油罐和儲油槽的油位測量等。

目前，差壓傳感器主要有壓阻式和電容式兩種，壓阻式傳感器突出的優點是結構簡單，工作端面平整。但這種傳感器也具有很多不足，其靈敏度與頻率響應之間存在著比較突出的矛盾，且溫度對此種傳感器的性能影響也比較大。電容式傳感器具有結構簡單，靈敏度高，動態響應特性好，抗過載能力強，對高溫、輻射和強烈振動等惡劣條件適應性強等優點，使它成為了一種有發展前途的傳感器。但由于它存在的缺點和問題，如輸出特性的非線性、寄生電容和分布電容對靈敏度和測量精度的影響以及與傳感器連接的電路比較復雜等，影響到其應用可靠性，需要采取一定的補償和校正措施，因此限制了它的廣泛應用。

由于光纖傳感技術具有防火、防爆、精度高、損耗低、體積小、質量輕、壽命長、性價比高、復用性好、響應速度快、抗電磁干擾、頻帶范圍寬、動態范圍大、易與光纖傳輸系統組成遙測網絡等諸多優點，基于光纖傳感技術的差壓傳感器也展開了相應的研究。日本的Seiichiro KINUGASA提出了一種基于強度調制的光纖差壓傳感器KINUGASASeiichiro.Fringe Amplitude Modulation Method for Differential Pressure Sensor[C]//IEEE SENSORS，EXCO Daegu，Korea，2006:22－25.。該類傳感器的原理為入射光纖射出的光直接照射在反射體上，接收光纖所收到的反射光信號隨反射體與接收光纖端之間距離的變化而變化，因而反射體的位移或轉角的大小可通過檢測接收光的強弱來確定。這種光纖傳感器有兩個主要缺點：一是光源強度的波動會給測量帶來較大的誤差，二是反射器表面的反射率隨時間和使用環境的變化也導致測量的不準確性。臺灣的Hao-Jan SHENG等人設計出一種基于光纖布拉格光柵的差壓傳感器SHENG Hao-Jan，LIU Wen-Fung，LINKuei-Ru，et al.High-sensitivity Temperature-independent Differential PressureSensor using Fiber Bragg Gratings[J].Optics Express，2008，16(20):16014－16018.以及申請人于2016年公開的一種光纖差壓風速傳感器中國專利：201620800354.9，光纖布拉格光柵差壓傳感器主要根據光纖布拉格光柵受力發生軸向應變從而使輸出光的波長發生改變，通過對比兩段光柵的反射光波長值推導出壓力差。由于該類傳感器是根據單根光纖軸向應變來實現壓力測量，雖然靈敏度很高，但測量范圍較小，且易受振動干擾。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種對溫度不敏感，測量范圍可調、抗強電磁干擾、防燃防爆、多路復用、遠程測量、成本低廉、性能穩定的推挽式光纖差壓傳感器。