[發明專利]光纖光柵壓力傳感器

在審

• 申請號: 201910562882.3
• 申請日: 2019-06-26
• 公開（公告）號: CN110132467A
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發明（設計）人: 李瑜慶;田娟;李闊;劉旭;喬愛民
• 申請（專利權）人: 蚌埠學院
• 主分類號: G01L1/24
• 分類號: G01L1/24
• 代理公司: 蚌埠鼎力專利商標事務所有限公司 34102
• 代理人: 王琪;和聚龍

本發明給出了一種光纖光柵壓力傳感器；包括頂蓋、底座、光纖光柵、導桿、第一彈簧、第二彈簧和第三拉簧；底座上端面開有安裝槽，底座開有通孔，光纖光柵穿過通孔，光纖光柵與通孔內壁固定連接，光纖光柵中部通過中心支撐臂與安裝槽底部固定，中心支撐臂與兩側安裝槽側壁之間的光纖光柵為兩個柵區；頂蓋設有凸臺，凸臺開有導向槽，導桿上端伸入導向槽內，導桿的下端與光纖光柵的一個柵區的中點接觸；第一彈簧上端抵靠在頂蓋上且下端抵靠在底座上，第二彈簧上端抵靠在導向槽上壁且下端抵靠在導桿上端面上，第三拉簧下端與導桿固定且上端與頂蓋的凸臺固定。有益技術效果為：結構簡單、封裝工藝簡單，具有溫度補償的功能，可對壓力實現精確測量。

技術領域

本發明涉及一種光纖光柵壓力傳感器。

背景技術

光纖光柵具有許多其它傳感器無法比擬的優點：全光測量，在監測現場無電氣設備，不受電磁及核輻射干擾；體積小、重量輕、靈敏度高、零點無漂移，長期穩定；以反射光的中心波長表征被測量，不受光源功率波動、光纖微彎效應及耦合損耗等因素的影響；絕對量測量，系統安裝及長期使用過程中無需定標；使用壽命長、易于復用和夠成傳感網絡等等。

由于光纖光柵波長對溫度與應變同時敏感，即溫度與應變同時引起光纖光柵耦合波長移動，使得通過測量光纖光柵耦合波長移動無法對溫度與應變加以區分，因此，解決交叉敏感問題，是實現應力準確測量及實用化前提，現有的光纖光柵傳感器一般采用在光纖光柵的一端增加溫敏金屬來實現溫度補償，但此種技術提高了封裝工藝的復雜度和難度，例如金屬長度與光纖光柵的長度有一定比例關系，稍有偏差則溫度補償不完全。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種剔除溫度影響的光纖光柵壓力傳感器。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種光纖光柵壓力傳感器；

包括頂蓋、底座、光纖光柵、導桿、第一彈簧、第二彈簧和第三拉簧；

底座上端面開有安裝槽，底座開有貫穿其兩側側壁的通孔，通孔經過安裝槽，光纖光柵穿過底座的通孔，光纖光柵兩端伸出底座外側，光纖光柵分別與處于安裝槽兩側的通孔內壁固定連接，處于安裝槽內的光纖光柵中部通過中心支撐臂與安裝槽底部固定，中心支撐臂與兩側安裝槽側壁之間的光纖光柵為兩個柵區，兩個柵區的長度相同，兩個柵區的中心波長不同且測量時兩個柵區不會出現中心波長重合區域；

頂蓋設有與底座安裝槽配合的凸臺，凸臺下端面開有豎直的導向槽，導桿上端伸入導向槽內，導桿的下端與光纖光柵的任意一個柵區的中點接觸；

第一彈簧上端抵靠在頂蓋上，第一彈簧下端抵靠在底座上，第二彈簧上端抵靠在導向槽上壁，第二彈簧下端抵靠在導桿上端面上，第三拉簧下端與導桿固定，第三拉簧上端與頂蓋的凸臺固定；

初始狀態時，第一彈簧和第二彈簧具有可被壓縮的余量，并且第一柵區和第二柵區保持水平狀態。

為了更清楚的理解本發明的技術內容，以下將本光纖光柵壓力傳感器簡稱為本傳感器。

作為本傳感器的優選，頂蓋上端面開有與導向槽相通的螺紋孔，調節螺栓與頂蓋的螺紋孔配合，調節螺栓的下端伸入導向槽內，第二彈簧上端抵靠在調節螺栓的下端，第二彈簧下端抵靠在導桿上端面上。

作為本傳感器的優選，底座的安裝槽內壁上部開有限位環槽，頂蓋的凸臺側壁上部設有與限位環槽配合的限位凸環，限位凸環的下端伸入限位環槽內，初始狀態時，限位凸環下端面與限位環槽上端面之間具有間隙。

作為本傳感器的優選，第一彈簧的倔強系數大于第二彈簧的倔強系數，第二彈簧的倔強系數大于第三拉簧的倔強系數。