[發(fā)明專利]光纖聲波檢測探頭

在審

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• 申請日: 2020-10-14
• 公開（公告）號: CN112197851A
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 汪超;向子瑒;陳志超
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳技術(shù)大學(xué)
• 主分類號: G01H9/00
• 分類號: G01H9/00
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 唐致明

本發(fā)明公開了一種光纖聲波檢測探頭。包括：主體外殼、彈性薄膜、檢測光纖。所述主體外殼設(shè)置有開口；所述彈性薄膜固定在所述開口上，并遮擋所述開口；所述檢測光纖的一端固定在所述彈性薄膜上，另一端穿過所述主體外殼，所述檢測光纖設(shè)置有光纖微結(jié)構(gòu)反射區(qū)，用于在所述檢測光纖發(fā)生軸向形變時，產(chǎn)生變化的反射光信號。通過在主體外殼的開口上設(shè)置彈性薄膜，使聲波產(chǎn)生的振動通過彈性薄膜傳導(dǎo)至檢測光纖上，通過增大檢測探頭與聲波相互作用的面積，提高檢測的靈敏度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光纖傳感器技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種光纖聲波檢測探頭。

背景技術(shù)

常見的壓電式或電磁式聲波傳感器應(yīng)用廣泛，但難以適用于極端環(huán)境的探測工作，且容易受到電磁干擾。光纖聲波檢測探頭結(jié)構(gòu)緊湊，具有抗電磁干擾，以及環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點，有助于彌補(bǔ)現(xiàn)有電學(xué)聲波傳感器存在的不足。目前光纖聲波檢測探頭已在大型結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測、地震波檢測、水聽器和無損探傷等領(lǐng)域有廣泛地應(yīng)用。相關(guān)技術(shù)的光纖聲波檢測探頭僅依靠光纖自身作為聲學(xué)感應(yīng)探頭進(jìn)行聲波測量，探頭與聲波相互作用面積小，靈敏度較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明提出一種光纖聲波檢測探頭，能夠增大檢測時聲波與探頭額相互作用面積，提高檢測的靈敏度。

根據(jù)本發(fā)明的實施例的光纖聲波檢測探頭，包括：主體外殼，所述主體外殼設(shè)置有開口；彈性薄膜，所述彈性薄膜固定在所述開口上，并遮擋所述開口；檢測光纖，所述檢測光纖的一端固定在所述彈性薄膜上，另一端穿過所述主體外殼，所述檢測光纖設(shè)置有光纖微結(jié)構(gòu)反射區(qū)，用于在所述檢測光纖發(fā)生軸向形變時，產(chǎn)生變化的反射光信號。

根據(jù)本發(fā)明實施例的光纖聲波檢測探頭，至少具有如下有益效果：通過在主體外殼的開口上設(shè)置彈性薄膜，使聲波產(chǎn)生的振動通過彈性薄膜傳導(dǎo)至檢測光纖上，增大了檢測探頭與聲波相互作用的面積，提高檢測的靈敏度。

根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述光纖微結(jié)構(gòu)反射區(qū)包括：第一光纖布拉格光柵和第二光纖布拉格光柵，所述第一光纖布拉格光柵與所述第二光纖布拉格光柵之間形成法布里-珀羅諧振腔。

根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述第一光纖布拉格光柵和第二光纖布拉格光柵為均勻光纖光柵。

根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述第一光纖布拉格光柵和第二光纖布拉格光柵的長度相同。

根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述主體外殼上設(shè)置有壓力平衡孔，所述壓力平衡孔連通所述主體外殼的內(nèi)腔，用于平衡所述主體外殼與外界環(huán)境之間的壓力。

根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述檢測光纖與所述彈性薄膜通過固定套連接，所述彈性薄膜上設(shè)置有通孔，所述檢測光纖與所述固定套固定，所述固定套固定在所述通孔中。

根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述彈性薄膜通過薄膜固定圈固定在所述開口上。

根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述檢測光纖的另一端穿過所述主體外殼，所述檢測光纖與所述主體外殼固定連接。

根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述主體外殼為洛氏硬度大于90HRB的硬質(zhì)材料制成。

根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述彈性薄膜為乳膠薄膜。

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明，其中：

圖1為本發(fā)明實施例光纖聲波檢測探頭的示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例檢測聲波信號的原理圖。

附圖標(biāo)記：