[實用新型]一種差壓光纖探頭結構及其差壓光纖傳感器

有效

• 申請號: 201821754047.7
• 申請日: 2018-10-29
• 公開（公告）號: CN209432336U
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發明（設計）人: 舒國樑;韓宇;曾凡宏;袁越
• 申請（專利權）人: 西安天舁敏道光電科技有限公司
• 主分類號: G01L11/02
• 分類號: G01L11/02;G01L13/00;G01N9/26;G01F23/14
• 代理公司: 西安智萃知識產權代理有限公司 61221
• 代理人: 方力平

本實用新型涉及一種差壓光纖探頭結構及其差壓光纖傳感器，包括殼體和置于殼體內的檢測機構，檢測機構包括壓力膜片、透鏡、位移導桿、彈性密封管，壓力膜片、透鏡與殼體密封連接，壓力膜片將殼體內腔隔離成兩個壓力腔體；位移導桿與壓力膜片固定連接，且位移導桿、壓力膜片、透鏡同軸設置；位移導桿自由端的端面與透鏡之間具有間隙，端面上設有反射膜；彈性密封管套設在位移導桿上，且其兩端分別與殼體、壓力膜片密封連接；每一壓力腔體處設有一壓力端口。本實用新型的差壓光纖探頭結構可以用于差分光纖傳感器中，該傳感器可以對易燃易爆環境中的各種儲罐內的液體壓力、密度、液位的變化進行連續測量，具有測量精度高、成本低、使用方便等特點。

技術領域

本實用新型屬于光纖傳感技術領域，尤其涉及一種差壓光纖探頭結構及其差壓光纖傳感器。

背景技術

在石油化工行業中，大型儲油罐及加油站儲液罐的質量、液位、密度檢測一直采用磁致伸縮浮子式、電容式、壓阻式、超聲波、雷達或人工測量的方法。采用電學原理制成的傳感器在易燃易爆、強腐蝕等危險工作環境具有雷電、靜電引入的可能性，市場上急需一種本質安全的新型傳感器代替現有的檢測方法。

公開號為CN104977119B的發明專利公開了一種單活塞阻尼式光纖差壓傳感器，所述探頭結構包括包括殼體，殼體為筒形結構，殼體內滑動設置有活塞，活塞的兩端分別設置有一個彈簧，兩個彈簧的一端均固定于活塞上，殼體的兩端分別密封固定有端蓋，兩個彈簧的另一端分別固定于所對應的端蓋上，兩個端蓋上的相對位置上分別開設有一個貫通所在端蓋的探頭插孔，兩個探頭插孔內分別密封設置有透光片，兩個探頭插孔內位于透光片的外側分別設置有指向活塞的光纖探頭，光纖探頭均與活塞的端面相垂直，活塞兩端與光纖探頭相對的位置處分別固定有反光片，殼體兩端的側壁上或兩個端蓋上分別開設有一個與殼體內腔連通的流體通孔，兩個光纖探頭中接收光纖的出射端分別與一個光敏元件相連，每個光敏元件對應連接有一個信號處理模塊。

上述的發明專利中的探頭結構雖然能夠實現在易燃易爆、強腐蝕等危險工作環境中工作，但是其采用兩個光纖探頭進行同時測量射入活塞兩端的光的強度變化，并根據兩個光纖探頭測得的光的強度差實現流體壓力的測量，由于傳感器探頭中，活塞的活動空間小，而入射光線在較小的位移范圍內的光強變化是十分微小的，即使兩個腔體內的壓差不一致，活塞進行了微量移動，但是光的強度變化卻十分微小，導致測量結果誤差大；另外當傳感器受外界壓力的作用，活塞在殼體內發生移動時需要克服摩擦力，才能夠產生位移，而為了防止左、右腔體內的流體之間相互流動，因此活塞需要與殼體內壁進行密封，因此其與殼體內壁之間的摩擦力較大，導致該傳感器的測量精度低，且反應速度慢，時效性低等。

實用新型內容

為了解決現有技術中存在的上述問題，本實用新型提供了一種差壓光纖探頭結構及其差壓光纖傳感器。本實用新型要解決的技術問題通過以下技術方案實現：

一種差壓光纖探頭結構，包括殼體和置于殼體內的檢測機構，所述檢測機構包括壓力膜片、透鏡、位移導桿、彈性密封管，所述壓力膜片、透鏡與殼體密封連接，壓力膜片將殼體內腔隔離成兩個壓力腔體；所述位移導桿與壓力膜片固定連接，且位移導桿、壓力膜片、透鏡同軸設置；所述位移導桿自由端的端面與所述透鏡之間具有間隙，所述端面上設有反射膜；所述彈性密封管套設在位移導桿上，且其兩端分別與殼體、壓力膜片密封連接；所述殼體對應于每一所述壓力腔體處設有與所述壓力腔體連通的壓力端口。

上述的差壓光纖探頭結構，所述壓力膜片中部設有凸臺，所述位移導桿固設在所述凸臺中部，所述彈性密封管與所述凸臺密封連接。

上述的差壓光纖探頭結構，所述殼體與所述檢測機構同軸設置，所述殼體包括上密封支架、中密封支架和下密封支架，所述中密封支架分別與上密封支架、下密封支架采用子口結構連接，并進行氣密性焊接。

上述的差壓光纖探頭結構，所述透鏡為自聚焦透鏡，所述自聚焦透鏡通過透鏡支架與述上密封支架密封連接，所述自聚焦透鏡的外側設有光纖。