CN106197785A - 一种带应力集中的压力传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种带应力集中的压力传感器，包括：外壳，所述外壳两端封堵的筒状结构，所述外壳上开设有安装孔和抽气孔；金属膜，所述金属膜设置在所述安装孔内且其周侧边沿与所述安装孔的内壁固定相连；所述金属膜上开设有应力集中槽；FBG光纤，所述FBG光纤固定在所述金属膜的外侧。本发明的压力传感器的结构采用金属膜和外壳围成空腔，且在金属膜上开设应力集中槽，可以起到信号放大的作用，使压力传感器的灵敏度更高。
Description
技术领域
本发明涉及水下探测、识别、通信及海洋环境监测和海洋资源开发技术领域，具体涉及一种带应力集中的压力传感器。
背景技术
传统的压力传感器一般是硅压阻的，这种传感器成本高，而且抗电磁、污染能力差。传统的硅压阻的压力传感器灵敏度低，当测量压力阵列时，传统的压力传感器不能采用一根线传输。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种带应力集中的压力传感器。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种带应力集中的压力传感器，包括：
外壳，所述外壳两端封堵的筒状结构，所述外壳上开设有安装孔和抽气孔；
金属膜，所述金属膜设置在所述安装孔内且其周侧边沿与所述安装孔的内壁固定相连；所述金属膜上开设有应力集中槽；
FBG光纤，所述FBG光纤固定在所述金属膜的外侧。
本发明的有益效果是：本发明的压力传感器的结构采用金属膜和外壳围成空腔，且在金属膜上开设应力集中槽，可以起到信号放大的作用，使压力传感器的灵敏度更高。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述金属膜的周侧边沿与所述安装孔的内壁焊接固定或粘合固定。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过将金属膜的周侧边沿与安装孔的内壁焊接固定或粘合固定，使外壳内的压力更均匀稳定。
进一步，所述金属膜的内侧和外侧均开设有至少一个应力集中槽。
进一步，所述FBG光纤位于开设在金属膜外侧的应力集中槽的上方。
进一步，所述金属膜的外表面上开设有光纤安装通槽，所述光纤安装通槽的两端为敞口结构，所述应力集中槽开设在所述光纤安装通槽的槽底上，所述FBG光纤穿过所述光纤安装通槽且固定在所述槽底上。
进一步，所述FBG光纤通过胶黏剂粘贴在所述光纤安装通槽的槽底上。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过将FBG通过胶黏剂粘贴在光纤安装通槽的槽底上，当受到外界压力变化时，金属膜引起震动从而导致FBG光纤条纹的移动产生相应的信号输出，使FBG光纤的信号输出更稳定。
进一步，所述胶黏剂为环氧树脂。
附图说明
图1为本发明实施例的剖面结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、外壳；11、安装孔；12、抽气孔；2、金属膜；21、应力集中槽；22、焊接点；3、FBG光纤。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，本实施例的一种带应力集中的压力传感器，包括：
外壳1，所述外壳1两端封堵的筒状结构，所述外壳1上开设有安装孔11和抽气孔12；
金属膜2，所述金属膜2设置在所述安装孔11内且其周侧边沿与所述安装孔11的内壁固定相连；所述金属膜2上开设有应力集中槽21；金属膜2与安装孔11焊接形成的焊接点22如图1所示；
FBG光纤3，所述FBG光纤3固定在所述金属膜2的外侧。
本实施例的压力传感器的结构采用金属膜和外壳围成空腔，且在金属膜上开设应力集中槽，可以起到信号放大的作用，使压力传感器的灵敏度更高。
如图1所示，本实施例的所述金属膜2的周侧边沿与所述安装孔11的内壁焊接固定或粘合固定。通过将金属膜的周侧边沿与安装孔的内壁焊接固定或粘合固定，使外壳内的压力更均匀稳定。
如图1所示，本实施例的所述金属膜2的内侧和外侧均开设有至少一个应力集中槽21。
如图1所示，本实施例的所述FBG光纤3位于开设在金属膜2外侧的应力集中槽21的上方。
如图1所示，本实施例的所述金属膜2的外表面上开设有光纤安装通槽，所述光纤安装通槽的两端为敞口结构，所述应力集中槽21开设在所述光纤安装通槽的槽底上，所述FBG光纤3穿过所述光纤安装通槽且固定在所述槽底上。
如图1所示，本实施例的所述FBG光纤3通过胶黏剂粘贴在所述光纤安装通槽的槽底上，本实施例的所述胶黏剂优选采用环氧树脂。通过将FBG通过胶黏剂粘贴在光纤安装通槽的槽底上，当受到外界压力变化时，金属膜引起震动从而导致FBG光纤条纹的移动产生相应的信号输出，使FBG光纤的信号输出更稳定。
本实施例的压力传感器内形成一个密闭的空腔，当测量绝对声压时，从 抽气孔处抽取空气形成内腔真空，将FBG光纤贴于表面通过环氧树脂固化，当受到外界压力变化时，金属膜将引起震动从而导致FBG光纤条纹的移动并产生相应的信号输出。通过在金属膜上开设应力集中槽对信号起到放大的作用。本实施例的带应力集中槽的金属膜可以根据灵敏度的要求设计膜厚以及应力集中槽的深度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种带应力集中的压力传感器，其特征在于，包括：
外壳(1)，所述外壳(1)两端封堵的筒状结构，所述外壳(1)上开设有安装孔(11)和抽气孔(12)；
金属膜(2)，所述金属膜(2)设置在所述安装孔(11)内且其周侧边沿与所述安装孔(11)的内壁固定相连；所述金属膜(2)上开设有应力集中槽(21)；
FBG光纤(3)，所述FBG光纤(3)固定在所述金属膜(2)的外侧。
2.根据权利要求1所述一种带应力集中的压力传感器，其特征在于，所述金属膜(2)的周侧边沿与所述安装孔(11)的内壁焊接固定或粘合固定。
3.根据权利要求1或2所述一种带应力集中的压力传感器，其特征在于，所述金属膜(2)的内侧和外侧均开设有至少一个应力集中槽(21)。
4.根据权利要求3所述一种带应力集中的压力传感器，其特征在于，所述FBG光纤(3)位于开设在金属膜(2)外侧的应力集中槽(21)的上方。
5.根据权利要求4所述一种带应力集中的压力传感器，其特征在于，所述金属膜(2)的外表面上开设有光纤安装通槽，所述光纤安装通槽的两端为敞口结构，所述应力集中槽(21)开设在所述光纤安装通槽的槽底上，所述FBG光纤(3)穿过所述光纤安装通槽且固定在所述槽底上。
6.根据权利要求5所述一种带应力集中的压力传感器，其特征在于，所述FBG光纤(3)通过胶黏剂粘贴在所述光纤安装通槽的槽底上。
7.根据权利要求6所述一种带应力集中的压力传感器，其特征在于，所述胶黏剂为环氧树脂。
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