[發(fā)明專利]孔隙水光纖光柵壓差傳感器及壓力檢測(cè)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110660256.5
• 申請(qǐng)日: 2021-06-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113358269B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李緒錦;張衛(wèi)紅;楊依光;徐德剛;王智進(jìn);胡浩豐;袁一博;宋龍江
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島海洋科學(xué)與技術(shù)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室發(fā)展中心;天津大學(xué)青島海洋技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): G01L13/00
• 分類號(hào): G01L13/00;G01L19/14;G01L19/06
• 代理公司: 青島聯(lián)信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 37227
• 代理人: 潘晉祥

1.孔隙水光纖光柵壓差傳感器，其特征在于，包括：

壓力膜片，呈水平設(shè)置；

殼體，包括分別設(shè)置于所述壓力膜片上方和下方的上殼體和下殼體，所述上殼體與下殼體緊密連接以使所述壓力膜片夾于所述上殼體和下殼體之間；所述殼體內(nèi)部中空以形成液壓室，所述液壓室被所述壓力膜片分隔為位于所述上殼體內(nèi)的上液壓室和位于所述下殼體內(nèi)的下液壓室，所述上液壓室和下液壓室相互隔離；所述上殼體開(kāi)設(shè)有用于連通所述上液壓室和所述上殼體外部的上進(jìn)液口，所述下殼體開(kāi)設(shè)有用于連通所述下液壓室和所述下殼體外部的下進(jìn)液口；

第一彈簧，設(shè)置于所述上液壓室內(nèi)并沿豎直方向伸縮，其上端固定連接于所述上殼體，下端固定連接于所述壓力膜片的上表面中心；

第二彈簧，設(shè)置于所述下液壓室內(nèi)并沿豎直方向伸縮，其上端固定連接于所述壓力膜片的下表面中心，下端固定連接于所述下殼體；

光纖光柵，沿豎直方向設(shè)置于所述上液壓室內(nèi)并穿設(shè)于所述第一彈簧內(nèi)，其上端和下端分別具有上預(yù)留光纖段和下預(yù)留光纖段，所述上預(yù)留光纖段和下預(yù)留光纖段分別固定連接于所述第一彈簧的上端和下端，所述上預(yù)留光纖段的上端穿出所述上液壓室以形成尾纖；

其中，所述第一彈簧的中軸線、所述第二彈簧的中軸線和所述壓力膜片的中心共線設(shè)置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的孔隙水光纖光柵壓差傳感器，其特征在于，所述第一彈簧包括套設(shè)于所述光纖光柵外的第一彈簧本體和分別連接于所述第一彈簧本體上端和下端的第一上連接軸和第一下連接軸，所述第一彈簧本體、第一上連接軸、第一下連接軸共軸線設(shè)置，所述第一上連接軸的上端固定連接于所述上殼體，所述第一下連接軸的下端固定連接于所述壓力膜片，所述光纖光柵的上預(yù)留光纖段和下預(yù)留光纖段分別固定連接于所述第一上連接軸和第一下連接軸；所述第二彈簧包括第二彈簧本體和分別連接于所述第二彈簧本體上端和下端的第二上連接軸和第二下連接軸，所述第二彈簧本體、第二上連接軸、第二下連接軸共軸線設(shè)置，所述第二上連接軸的上端固定連接于所述壓力膜片，所述第二下連接軸的下端固定連接于所述下殼體。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的孔隙水光纖光柵壓差傳感器，其特征在于，所述上液壓室包括位于下部的第一液壓段和位于上部的第一限位導(dǎo)向段，所述第一液壓段與所述壓力膜片相接觸，所述第一限位導(dǎo)向段遠(yuǎn)離所述壓力膜片，所述第一彈簧本體位于所述第一限位導(dǎo)向段內(nèi)，所述第一限位導(dǎo)向段的內(nèi)徑與所述第一彈簧本體的外徑相匹配；所述下液壓室包括位于上部的第二液壓段和位于下部的第二限位導(dǎo)向段，所述第二液壓段與所述壓力膜片相接觸，所述第二限位導(dǎo)向段遠(yuǎn)離所述壓力膜片，所述第二彈簧本體位于所述第二限位導(dǎo)向段內(nèi)，所述第二限位導(dǎo)向段的內(nèi)徑與所述第二彈簧本體的外徑相匹配。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的孔隙水光纖光柵壓差傳感器，其特征在于，所述液壓室沿豎直方向貫通所述殼體，并在所述上殼體的頂部和所述下殼體的底部分別形成上貫通口和下貫通口；所述上貫通口處設(shè)有遮蔽所述上貫通口的上擋塊，所述上擋塊的中部設(shè)有供所述光纖光柵的上預(yù)留光纖段穿出的通孔，所述第一彈簧的上端固定連接于所述上擋塊；所述下貫通口處設(shè)有遮蔽所述下貫通口的下?lián)鯄K，所述第二彈簧的下端固定連接于所述下?lián)鯄K。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的孔隙水光纖光柵壓差傳感器，其特征在于，所述殼體還包括蓋于所述上殼體頂部的頂帽，所述頂帽與上殼體緊密連接，所述光纖光柵的上預(yù)留光纖段穿過(guò)所述頂帽。

6.孔隙水壓力檢測(cè)裝置，其特征在于，包括：

探桿，所述探桿沿豎直方向延伸，所述探桿內(nèi)具有沿豎直方向延伸的管腔，所述管腔自上至下分隔為上管腔和下管腔，所述探桿開(kāi)設(shè)有與所述上管腔相連通的上進(jìn)水口以及與所述下管腔相連通的下進(jìn)水口；

如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的孔隙水光纖光柵壓差傳感器，所述孔隙水光纖光柵壓差傳感器安裝于所述探桿的上管腔和下管腔之間并隔離所述上管腔和下管腔，所述孔隙水光纖光柵壓差傳感器的上進(jìn)液口與所述上管腔相連通，所述孔隙水光纖光柵壓差傳感器的下進(jìn)液口與所述下管腔相連通；

光纖光柵解調(diào)系統(tǒng)，用于所述孔隙水光纖光柵壓差傳感器的信號(hào)檢測(cè)、數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)，所述光纖光柵解調(diào)系統(tǒng)與所述孔隙水光纖光柵壓差傳感器的尾纖相連。