[實用新型]用于測量弓網壓力的光學MEMS壓力傳感器

有效

• 申請號: 201821404881.3
• 申請日: 2018-08-29
• 公開（公告）號: CN208818386U
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 鐘少龍;吳迅奇;李偉偉;凌晶芳
• 申請（專利權）人: 上海拜安傳感技術有限公司
• 主分類號: G01L1/24
• 分類號: G01L1/24
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 王潔;鄭暄

本實用新型涉及一種用于測量弓網壓力的光學MEMS壓力傳感器，其中，所述的光學MEMS壓力傳感器包括光學MEMS光纖F?P壓力敏感片、外殼以及導波光纖；所述的導波光纖穿過所述的外殼與所述的光學MEMS光纖F?P壓力敏感片相連接。采用該種結構的光學MEMS壓力傳感器可以在不改變現有受電弓結構的構架前提下，將該用于測量弓網壓力的光學MEMS壓力傳感器集成在受電弓彈簧筒上，測量列車運行時接觸網和受電弓之間的實時壓力值，測量過程中不受外部的電磁干擾，測量的準確度高，且成本較低，適用性強。

技術領域

本實用新型涉及檢測領域，尤其涉及壓力實時監測技術領域，具體是指一種用于測量弓網壓力的光學MEMS壓力傳感器。

背景技術

光學MEMS傳感技術是21世界前十年逐步興起、發展和成熟的技術，其融合了光學技術及MEMS(微機電)技術，使傳統光學傳感提升到參數可調的“動態微光傳感”的技術，擁有該技術的傳感器具有體積小、質量輕、易安裝、高靈敏度、動態響應、無源測量、抗電磁干擾等優點。

而軌道交通譬如高速鐵路及城市地鐵已經成為人們出行的主要交通工具，人群密集型出行為軌道交通行業的運營安全帶去嚴重的挑戰，其中，良好的接觸網和受電弓之間的受流關系是重中之重。接觸網和受電弓之間的壓力過大會出現弓拉斷網或網撞飛弓的事故，而壓力過小則會出現受電弓受流不良及弓網間的拉弧等現象，因此，在列車行進過程中，受電弓和接觸網之間必須存在合理的接觸力，受電弓才能安全地把電流從接觸網引入車體內的牽引變流系統中，從而為列車提供持續有效的動力。

然而，軌道交通行業中的高電壓受流技術，導致了傳統的電子電氣類傳感器由于受電磁干擾的局限性而不能勝任測量列車運行時的動態弓網間壓力，因此，只能運用接觸式的光學導波傳感技術才能實時在線測量弓網間的壓力值。

目前，有用FBG(光纖布拉格光柵)傳感器鋪設在碳滑板和其支架之間去測量行車時弓網間壓力的技術，但由于碳滑板屬于磨損部件，在每次新裝或更換滑板時，均需將碳滑板從其支架拆卸下來再進行傳感器預埋處理，其工期較長、成本較高、不能批量生產。

另外，由于接觸網和受電弓之間摩擦時產生的熱能同時傳遞給FBG傳感器，從而使回光的不規則溫度信號疊加在壓力信號上，從而導致所測壓力不準確、不精確，故該測量技術并不適用于運營車輛的受電弓在線測量弓網間的壓力值。

實用新型內容

本實用新型的目的是克服了上述現有技術的缺點，提供了一種在不改變現有受電弓結構的情況下，不受電磁干擾的、用于測量列車運行時接觸網和受電弓之間實時壓力值的用于測量弓網壓力的光學MEMS壓力傳感器。

為了實現上述目的或者其他目的，本實用新型的用于測量弓網壓力的光學MEMS壓力傳感器具有如下構成：

該用于測量弓網壓力的光學MEMS壓力傳感器，其主要特點是，所述的光學MEMS壓力傳感器包括光學MEMS光纖F-P壓力敏感片、外殼以及導波光纖；

所述的光學MEMS光纖F-P壓力敏感片設于所述的外殼的腔體內，所述的導波光纖穿過所述的外殼與所述的光學MEMS光纖F-P壓力敏感片相連接。

較佳地，所述的外殼的腔體內填充液相硅油，所述的光學MEMS光纖F-P壓力敏感片浸在所述的液相硅油中。

更佳地，所述的外殼為環形腔結構，所述的光學MEMS光纖F-P壓力敏感片為形狀與所述的外殼相匹配的環形結構。

進一步地，所述的外殼的尺寸與位于待測量的弓網中的受電弓中的彈簧筒的尺寸相匹配，所述的光學MEMS壓力傳感器設于所述的彈簧筒中，且所述的彈簧筒的阻尼機構從所述的外殼的內圈處穿過。

進一步地，所述的外殼的腔體內有工字槽，該光學MEMS壓力傳感器還包括兩圈O型密封圈，兩圈所述的O型密封圈分別對應的箍套在所述的工字槽中內。