CN108027294B - 具有减少的机械应力的光学压力传感器 - Google Patents

具有减少的机械应力的光学压力传感器 Download PDF

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Abstract

描述了一种光学压力传感器，包括传感壳体和光学压力单元，该光学压力单元安装在传感器壳体内并将传感器壳体分成第一流体空间和第二流体空间。光学压力单元包括暴露于第一流体空间中的压力的前侧和暴露于第二流体空间中的压力的后侧。光学压力传感器还包括流体连通装置，该流体连通装置允许在光学压力单元的前侧上的第一流体空间中的压力与后侧上的第二流体空间中的压力之间的压力均衡。

Description

具有减少的机械应力的光学压力传感器
相关申请的交叉引用
本申请要求于2015年9月21日提交美国专利申请号62/221,313的优先权。
技术领域
本发明涉及光学压力传感器，并且更具体地涉及基于法布里-珀罗干涉仪的光学压力传感器。
所公开的主题总体上涉及新型光学压力传感器的设计，该新型光学压力传感器经受较少机械压力，这对传感器的性能具有不利影响。
背景技术
存在基于法布里-珀罗干涉仪的各种现有光学压力传感器。这些类型的传感器通常因其光学装配和机械安装方法而异。例如，Belleville的美国专利7,689,071教导法布里-珀罗压力传感器的构造包括双向光纤，该双向光纤将光波引导朝向由玻璃衬底(传感器主体)和硅偏转隔膜制成的基于法布里-珀罗的光学压力单元。第一反射镜被沉积在玻璃衬底的顶表面上执行的凹腔内。将可变形的硅隔膜粘合或焊接到玻璃衬底上以形成第二镜子并且还将凹腔紧密地密封。由凹腔的深度给定的距离间隔开的这两个镜子构成法布里-珀罗干涉仪。凹腔的深度(称为法布里-珀罗干涉仪的腔深度)随着可能存在于密封腔的内部和外部之间的差压而变化。该光学压力单元安装在单元的传感器主体中创建的接收腔内的光纤的端部处。接收腔填充有粘合剂以将单元固定到位并密封整个组件。该方法的一个主要缺点是使用粘合剂进行密封和粘合。这种密封和粘接方法只能在低差压环境下工作。该方法的另一个缺点是传感器主体需要很薄(大约200微米)，因为没有透镜用于将光波传送到压力单元。薄的光学部件更容易产生光学畸变，这可能会影响压力测量。该方法的另一个缺点是密封主体贴靠在传感器主体上。因此，防漏密封所需而产生的机械力传递到传感器主体，从而在传感器主体中产生内部应力。这又会导致压力单元的光学失真，并且接着影响压力测量的准确性。
Beat Halg的美国专利5,128,537教导了一种不同的布置，其中可以通过使用次级压力端口将腔置于给定压力下。这种设计具有类似的前述缺点，其中密封主体贴靠在传感器主体上，并且需要薄的传感器主体。
备选地，在Saaski等人的美国专利4,933,545中，使用光学透镜将光波引到光学压力单元。在那种情况下，通过增加其厚度可以使传感器主体更鲁棒。尽管如此，由于密封主体贴靠在传感器主体上，所以该设计也受到类似的上述缺点的困扰。该布置的另一个缺点是在光学压力单元的前侧和后侧之间可能存在较大的差压。这可能导致单元的弯曲，该单元的弯曲进而影响压力测量。
Berner等人在美国专利7,614,308中公开了另一布置。在光学压力单元中加入支撑盘，并将密封主体体贴靠在支撑盘上。虽然由密封体施加的力施加在支撑盘上，但已知支撑盘必须紧密地密封抵靠在单元上，因此不可能避免这些力与光学压力单元的一些耦合。同样，在该光学组件(具有压力单元的支撑盘)的前侧和后侧之间可能存在的大的压力差可能导致其弯曲。这进而会导致单元中的前述光学畸变，该光学畸变影响压力测量。
这些前述的光学压力单元布置全都以一种或另一种方式暴露于机械应力。这可能对传感器的性能产生不利影响。例如，在本领域中众所周知，随着时间的推移，温度变化或在振动和/或震动下，这些种类的应力趋向于不可预知地自行消除。这些应力消除效应是压力传感器不希望的漂移的主要来源。压力单元也受到弯曲力的影响，例如，该弯曲力会严重影响传感器响应的线性。
因此需要一种新型光学压力传感器，该新型光学压力传感器较不暴露于机械应力，并因此被设计成避免与这些应力相关的有害影响。
发明内容
根据一个实施例，提供了一种光学压力传感器，包括传感器壳体和光学压力单元，该光学压力单元安装在传感器壳体内并将传感器壳体分成第一流体空间和第二流体空间。光学压力单元包括暴露于第一流体空间中的压力的前侧和暴露于第二流体空间中的压力的后侧。光学压力传感器还包括流体连通装置，该流体连通装置允许在光学压力单元的前侧上的第一流体空间中的压力与光学压力单元中的后侧上的第二流体空间中的压力之间的压力均衡。
根据一个方面，传感器壳体限定在其中从第二流体空间向第一流体空间内延伸的导管，因此提供流体连通装置，该流体连通装置允许第二流体空间与第一流体空间之间流体连通并消除第二流体空间与第一流体空间之间的压力差。
根据一个方面，传感器包括界定第一流体空间和第二流体空间的壁，壁中的一个对于第一流体空间和第二流体空间是共用的，即共享壁，并且从第二流体空间到延伸第一流体空间的管道设置在共享壁中。
根据一个方面，传感器还包括进一步界定第一流体空间的前壁，并且其中前输入压力端口限定在前壁中，并且提供第一流体空间与压力传感器外部的靠近前输入压力端口的紧邻环境之间的流体连通。
根据一个方面，前输入压力端口包括波纹管和波纹隔膜中的一个以传送压力，同时防止流体从压力传感器外部的靠近前输入压力端口的紧邻环境进入第一流体空间。
根据一个方面，光学压力传感器还包括非密封安装夹具以将光学压力单元固定到传感器壳体。
根据一个方面，光学压力单元包括法布里-珀罗腔，该法布里-珀罗腔具有暴露于第一流体空间中的压力的隔膜，光学压力单元用于测量第一流体空间和法布里-珀罗腔之间的压力差；并且其中流体连通装置允许第二流体空间与第一流体空间和法布里-珀罗腔中的一个之间的流体连通并消除第二流体空间与第一流体空间和法布里-珀罗腔中的一个之间的压力差。
根据一个方面，光学压力单元限定在光学压力单元内从第二流体空间延伸到法布里-珀罗腔的通气通道，因此提供流体连通装置，该流体连通装置允许第二流体空间和法布里-珀罗腔之间的流体连通并且消除第二流体空间和法布里-珀罗腔之间的压力差。
根据一个方面，传感器壳体还包括：
-界定第一流体空间的前壁，并且其中前输入压力端口限定在前壁中并且提供第一流体空间与压力传感器外部的靠近前输入压力端口的紧邻环境之间的流体连通；和
-限定第二流体空间的后壁，并且其中后输入压力端口限定在后壁中并且提供第二流体空间与压力传感器外部的靠近后输入压力端口的紧邻环境之间的流体连通。
根据一个方面，前输入压力端口和后输入压力端口各自包括波纹管和波纹隔膜中的一个以传送压力，同时分别防止流体从压力传感器外部的靠近前输入压力端口的紧邻环境进入第一流体空间和从压力传感器外部的靠近后输入压力端口的紧邻环境的进入。
根据一个方面，光学压力传感器还包括软密封体，该软密封体防止流体在第一流体空间和第二流体空间之间流动。
根据一个方面，光学压力传感器还包括光纤组件，该光纤组件具有以可操作的方式位于第二流体空间中、邻近光学压力单元的远端，以用于在光纤组件和光学压力单元之间传输和接收光束。
根据一个方面，传感器壳体还包括界定第二流体空间的后壁，并且其中在后壁中开设有孔，其中光纤组件穿过孔。
根据一个方面，光纤组件包括光纤和在光纤组件的远端处容纳光纤的插芯，并且进一步地其中孔适于将插芯保持在后壁中。
根据一个实施例，提供了一种光学压力传感器，包括传感器壳体和光学压力单元，该光学压力单元安装在传感器壳体内并将传感器壳体分成第一流体空间和第二流体空间。包括法布里-珀罗腔的光学压力单元具有暴露于第一流体空间中的压力的隔膜。光学压力单元用于测量第一流体空间和法布里-珀罗腔之间的压力差。光学压力传感器还包括流体连通装置，该流体连通装置允许第二流体空间与第一流体空间和法布里-珀罗腔中的一个之间的流体连通并消除第二流体空间与第一流体空间和法布里-珀罗腔中的一个之间的压力差。
附图说明
根据以下结合附图进行的详细描述，本公开的其他特征和优点将变得显而易见，在附图中：
图1是示出根据本发明的第一实施例的光学法布里-珀罗绝对压力传感器的截面图；
图2是示出根据本发明的第二实施例的光学法布里-珀罗差压传感器的截面图；
图3是示出根据本发明的第三实施例的被布置成保护传感器单元免受腐蚀性或不透明流体影响的光学法布里-珀罗绝对压力传感器的截面图；
图4是示出根据本发明的第四实施例的被布置成保护传感器单元免受腐蚀性或不透明流体影响的光学法布里-珀罗差压传感器的截面图；
图5是示出根据本发明的第五实施例的被布置成保护传感器单元免受腐蚀性或不透明流体影响的光学法布里-珀罗绝对压力传感器的截面图；和
图6是示出根据本发明的第六实施例的被布置成保护传感器单元免受腐蚀性或不透明流体影响的光学法布里-珀罗差压传感器的截面图。
应该注意的是，在整个附图中，相同的特征由相同的附图标记标识。
具体实施方式
使用下文所述的法布里-珀罗压力传感器的实施例，解决了设计法布里-珀罗压力传感器时遇到的主要问题之一(如上文讨论的那些问题)，即，由于法布里-珀罗压力传感器的安装和封装配置而可能在光学压力单元上引起的机械应力。这些应力会对法布里-珀罗压力传感器的性能产生不利影响，如压力传感器的响应中的漂移和高非线性。引起机械应力的一个原因是光学压力单元材料与用于密封它的传感器壳体中的光学压力单元的材料以及传感器壳体的材料之间的热膨胀系数(CTE)的不匹配。机械应力的另一个来源是密封主体与用于防漏密封所需的光学压力单元之间的机械应力。应力的另一个来源是光学压力单元的弯曲，这是由于光学压力单元的背面和正面之间可能存在较大的压力差。通过本解决方案，这些应力源都大大减少。
现在参考附图，并且更具体地参照图1，图示了光学法布里-珀罗绝对压力传感器10的截面图。术语“绝对压力”是指存在于前输入压力端口152处的压力，并且假定与该压力相比法布里-珀罗腔140中存在的压力可忽略不计。这与“差压”形成对比，其中在这种情况下，与输入压力端口152处存在的压力相比，法布里-珀罗腔140中的压力不能被忽略。
光学法布里-珀罗绝对压力传感器10包括光学压力单元102，该光学压力单元102基于具有前侧102a和后侧102b的法布里-珀罗干涉仪。光学压力单元102位于传感器壳体104中的具有软安装部件的侧壁凹部106的内部，上述软安装部件即具有由如弹性体O形环或软金属O形环的软材料制成的安装夹具108，从而将光学压力单元102牢固地保持在侧壁凹部106内，但是不会在单元上施加显著的力，因为这里不需要这样的力。
光学压力单元102包括在压力单元前侧102a上在其周边粘合或焊接的可变形反射压力单元隔膜110。由于法布里-珀罗腔140的表面由反射材料构成，因此可操作的法布里-珀罗腔140被设计在光学压力单元102内，其中法布里-珀罗腔140的深度在压力下变化。当隔膜110在前输入压力端口152和法布里-珀罗腔体140的压力差下变形时，两个反射表面之间的距离变化。
光学压力单元102在传感器壳体104内的位置限定并划分两个不同的区域：前区域122和后区域124。前区域122由壳体前壁104a、壳体侧壁104c和压力单元前侧102a(即隔膜110)界定。后区域124由壳体后壁104b、壳体侧壁104c和压力单元后侧102b界定。在该实施例中，当从顶部看时，光学法布里-珀罗绝对压力传感器10是圆形的，因此存在单个壳体侧壁104c。从三维的角度来看，前区域122和后区域124也可以被称为包含在光学压力单元102上施加其压力的流体的体积或空间。前区域122和后区域124因此可以分别被称为第一流体空间和第二流体空间。壳体侧壁104c也被称为共享壁，因为它有助于界定第一流体空间(前区域122)和第二流体空间(后区域124)两者。
光学法布里-珀罗绝对压力传感器10还包括穿过壳体后壁104b以使其末端位于后区域124中的光纤组件20。光纤组件20包括双向光纤130，该双向光纤130位于保护涂层或管道132中，该双向光纤的末端容纳在插芯134中，该插芯134在壳体后壁104b中的孔内附接到传感器壳体104。双向光纤130末端在透镜136附近结束。密封窗口138被固定到插芯134上以密封光纤组件20。光纤组件的远端以可操作的方式位于光学压力单元102的后侧102b的附近以用于在双向光纤130和光学压力单元102之间传输和捕获光束。限制光纤组件的末端和光学压力单元102的后侧102b之间的距离对于减少由光学压力单元的后区域124中存在的流体的折射率变化引起的光束移动也是有利的。
位于壳体前壁104a中的存在于穿过壳体前壁104a的导管(也称为前导管)中的前输入压力端口152，允许前输入压力端口152被连接至或浸入的周围区域中的流体(在压力Pi下，即在前输入压力端口152处的流体压力下)进入前区域122。压力平衡端口156位于壳体侧壁104c中。压力平衡端口156存在于连接前区域122和后区域124的导管中。压力平衡端口156允许流体在前区域122和后区域124之间连通。因此，光学压力单元102在其前侧102a(Pf)和其后侧102b(Pb)上暴露于相同的压力，并因此在存在于传感器壳体104中的流体中自由浮动。此外并且因为安装夹具108不用于密封目的，所以需要非常少量的夹紧力来将光学压力单元102保持在壳体侧壁凹部106中。通过该配置，光学压力单元102因此不会暴露于机械应力，该机械应力可能会由于光学压力单元102的后侧102b和前侧102a之间的压力差引起。这是因为压力单元两侧的压力基本相同，即Pb＝Pf＝Pi。因为不需要将光学压力单元密封抵靠在传感器壳体上，所以不存在通常需要在密封主体和光学压力单元之间进行防漏密封所需的显著的力。
利用光学法布里-珀罗绝对压力传感器10的实施例，解决了前述配置中可见的引发机械应力的前述问题。在图1所示的实施例中，前输入压力端口152处的流体压力施加在光学压力单元102的单元前侧102a和单元后侧102b两者上。因此，光学压力单元102未被暴露于由于单元正侧102a和电池后侧102b之间的压力差而引起的机械应力。该实施例的另一个优点是它消除了对压力密封体的需要。由于压力在光学压力单元102周围均衡，因此不需要将光学压力单元密封抵靠在传感器壳体104上。这消除了在处理高压力机械密封时在光学压力单元102上的机械应力的众所周知的潜在源。
现在参照图2，根据截面图示出了光学法布里-珀罗压力传感器30的备选实施例。
光学法布里-珀罗压力传感器30的特征在于其具有与第一实施例的光学法布里-珀罗绝对压力传感器10的那些部件相似的部件，即传感器壳体104、光学压力单元102和光纤组件20。光学法布里-珀罗压力传感器30还包括前输入压力端口152，该前输入压力端口152位于壳体前壁104a上，并且使存在于该端口处的周围流体(在压力Pi1下，也就是在压力传感器外部的靠近前输入压力端口152的紧邻环境中的压力下)进入前区域122，并因此允许前区域122中的压力(Pf)与前输入压力端口154处存在的压力(Pi1)均衡；即有Pf＝Pn。
类似地，壳体后壁104b的特征在于后输入压力端口154。后输入压力端口154是使存在于传感器外壳104的外壳后壁104b中的该端口处的周围流体(在压力Pi2下，也就是在压力传感器外部的靠近后输入压力端口154的紧邻环境中的压力下)进入光学法布里-珀罗压力传感器30，这次时在后区域124中(在压力Pb下)。软密封体112代替第一实施例的安装夹具108作为安装部件。软密封体112防止前区域122与后区域124之间的流体连通。穿过光学压力单元102直到法布里-珀罗腔140的通气通道160使隔膜110后的压力(Pc)与光学压力单元102的后侧102b处的压力(Pb)均衡，即有Pb＝Pc＝Pi2。因此法布里珀罗腔140允许测量前区122与后区124之间的压力差。
因此，该配置对于在高静态压力下测量两个输入端口之间的小压力差(其将导致现有压力传感器的高机械应力)特别有吸引力，其具有上述低应力益处。
参照图3、4、5和6，在存在化学侵蚀性流体的情况下，需要保护可能因腐蚀或其他类型的化学侵入而受损的光学压力单元和其他敏感部件。充液压力传感器是用于保护传感器免受化学侵蚀性流体的众所周知的方法。例如，充油硅MEM技术压力传感器已被证明在各种行业中是有用的。
充液压力传感器的基本构造包括薄的波纹隔膜164(图3至图4)或波纹管170(图5至图6)，其通常由薄但耐化学腐蚀的金属合金制成。隔膜或波纹管密封光学压力单元所在的腔，从而将单元与正在测量压力的过程流体隔离。例如，腔填充有诸如硅油、烷基化芳香油或矿物油的填充流体162。液体的使用，理想情况下具有低压缩特性，对于将施加到隔膜或波纹管的压力传递到光学压力单元是必需的。在较大温度范围内使用传感器的情况下，波纹管的使用是优选的，因为其允许考虑填充流体162的较大热膨胀。
未示出的备选实施例涉及压力均衡端口156的备选设计和备选位置，该压力均衡端口156允许流体在前区域122和后区域124之间连通，并且因此生成期望的压力平衡(即，限制或消除光学压力单元102周围的压力差)。例如，在不脱离本发明的范围的情况下，传感器壳体104的备选设计、前输入压力端口152和后输入压力端口154的备选位置也是可能的。
类似地，存在用于将光学压力单元102固定在传感器壳体104内的备选解决方案，而不偏离本发明的范围。例如，Paul R Yoder Jr在题为“Mounting Optics in OpticalInstruments”的书中给出了各种安装和夹紧方法。该书中描述的许多安装和夹紧方法可用于安装光学压力单元102，其目的与本文提出的目的类似，而不需要进一步描述。根据备选的壳体设计，光学压力单元102保持在传感器壳体104中的位置的方式可以改变，并且可以要求或不要求所示的侧壁凹部106，或者可以提供备选的配置和/或部件以确保光学压力单元102就位而不施加在光学压力单元102上引起机械应力的力。类似地，本领域技术人员将理解，存在各种方式来实现如本文所述的压力均衡。例如，可以在安装夹具108中制成孔或通道，从而在光学压力单元的两侧上提供相同的压力。
应该注意的是，图1至图6示出了流体连通装置的各种实施例，其可用于允许光学压力单元的前侧上的第一流体空间中的压力与后侧上的第二流体空间中的压力之间的压力均衡。这些流体连通装置包括各种通道、端口、导管、通风口、波纹管、波纹隔膜、洞等。
还根据另一未示出的实施例，导管直接结合在光学压力单元102的主体中并且穿过隔膜110。在这种情况下，不需要压力均衡端口156，因为光学压力单元102中的导管将提供第一流体空间和第二流体空间之间的流体连通装置。在隔膜110没有覆盖光学压力单元102的整个前侧102a的情况下，一个类似的但稍微不同的实施例是可能的。在这种情况下，仅在隔膜110不覆盖光学压力单元102的前侧的区域将导管并入光学压力单元102的主体中。
虽然上面已经描述了优选实施例并且在附图中进行了说明，但是对于本领域技术人员来说显而易见的是，可以在不脱离本公开的情况下进行修改。这些修改被认为是包含在本公开的范围内的可能的变型。

Claims (15)

1.一种光学压力传感器，包括：
-传感器壳体；
-法布里-珀罗干涉仪的光学压力单元，被安装在所述传感器壳体内并且将所述传感器壳体分成第一流体空间和第二流体空间，所述法布里-珀罗干涉仪的光学压力单元包括暴露于所述第一流体空间中的压力的前侧和暴露于所述第二流体空间中的压力的后侧；和
-流体连通装置，允许所述法布里-珀罗干涉仪的光学压力单元的所述前侧上的所述第一流体空间中的所述压力与所述后侧上的所述第二流体空间中的所述压力之间的压力均衡。
2.根据权利要求1所述的压力传感器，其中所述传感器壳体限定在其中从所述第二流体空间向所述第一流体空间延伸的导管，因此提供允许所述第二流体空间与所述第一流体空间之间流体连通并且消除所述第二流体空间与所述第一流体空间之间的压力差的所述流体连通装置。
3.根据权利要求2所述的压力传感器，其中所述传感器壳体包括界定所述第一流体空间和所述第二流体空间的壁，所述壁中的一个壁对于所述第一流体空间和所述第二流体空间是共用的，即为共享壁，并且从所述第二流体空间延伸到所述第一流体空间的所述导管被设置在所述共享壁中。
4.根据权利要求3所述的压力传感器，其中所述传感器还包括进一步界定所述第一流体空间的前壁，并且其中前输入压力端口被限定在所述前壁中，并且提供所述第一流体空间与所述压力传感器外部的靠近所述前输入压力端口的紧邻环境之间的流体连通。
5.根据权利要求4所述的压力传感器，其中所述前输入压力端口包括波纹管和波纹隔膜中的一个，以传递压力，同时防止流体从所述压力传感器外部的靠近所述前输入压力端口的所述紧邻环境进入所述第一流体空间。
6.根据权利要求2所述的压力传感器，还包括非密封安装夹具以将所述法布里-珀罗干涉仪的光学压力单元固定到所述传感器壳体。
7.根据权利要求2-6中任一项所述的压力传感器，其中所述法布里-珀罗干涉仪的光学压力单元包括法布里-珀罗腔，所述法布里-珀罗腔具有暴露于所述第一流体空间中的所述压力的隔膜，所述法布里-珀罗干涉仪的光学压力单元用于测量所述第一流体空间和所述法布里-珀罗腔之间的压力差；并且其中所述流体连通装置允许所述第二流体空间与所述第一流体空间和所述法布里-珀罗腔中的一个之间流体连通并且消除它们之间的压力差。
8.根据权利要求7所述的压力传感器，其中所述法布里-珀罗干涉仪的光学压力单元限定在所述法布里-珀罗干涉仪的光学压力单元内从所述第二流体空间延伸到所述法布里-珀罗腔的通气通道，因此提供允许所述第二流体空间和所述法布里-珀罗腔之间流体连通并且消除所述第二流体空间和所述法布里-珀罗腔之间的压力差的所述流体连通装置。
9.根据权利要求8所述的压力传感器，其中所述传感器壳体还包括：
-界定所述第一流体空间的前壁，并且其中前输入压力端口被限定在所述前壁中，并且提供所述第一流体空间与所述压力传感器外部的靠近所述前输入压力端口的紧邻环境之间的流体连通；和
-界定所述第二流体空间的后壁，并且其中后输入压力端口被限定在所述后壁中，并且提供所述第二流体空间与所述压力传感器外部的靠近所述后输入压力端口的紧邻环境之间的流体连通。
10.根据权利要求9所述的压力传感器，其中所述前输入压力端口和所述后输入压力端口各自包括波纹管和波纹隔膜中的一个以传送压力，同时分别防止流体从所述压力传感器外部的靠近所述前输入压力端口的所述紧邻环境进入到所述第一流体空间和从所述压力传感器外部的靠近所述后输入压力端口的所述紧邻环境进入。
11.根据权利要求8所述的压力传感器，还包括防止流体在所述第一流体空间和所述第二流体空间之间流动的软密封体。
12.根据权利要求1所述的压力传感器，还包括光纤组件，所述光纤组件具有以可操作的方式位于所述第二流体空间中、邻近所述法布里-珀罗干涉仪的光学压力单元的远端，以用于在所述光纤组件和所述法布里-珀罗干涉仪的光学压力单元之间传输和接收光束。
13.根据权利要求12所述的压力传感器，其中所述传感器壳体还包括界定所述第二流体空间的后壁，并且其中在所述后壁中开设有孔，其中所述光纤组件穿过所述孔。
14.根据权利要求13所述的压力传感器，其中所述光纤组件包括光纤和在所述光纤组件的所述远端处容纳所述光纤的插芯，并且进一步地其中所述孔适于将所述插芯保持在所述后壁中。
15.一种光学压力传感器，包括：
-传感器壳体；
-光学压力单元，被安装在所述传感器壳体内并且将所述传感器壳体分成第一流体空间和第二流体空间，所述光学压力单元包括法布里-珀罗腔，所述法布里-珀罗腔具有被暴露于所述第一流体空间中的压力的隔膜，所述光学压力单元用于测量所述第一流体空间与所述法布里-珀罗腔之间的压力差；和
-流体连通装置，允许所述第二流体空间与所述第一流体空间和所述法布里-珀罗腔中的一个之间流体连通并且消除它们之间的压力差。
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