CN201903426U

CN201903426U - 光栅水压力传感器

Info

Publication number: CN201903426U
Application number: CN2010206558343U
Authority: CN
Inventors: 李涛; 郭玉田
Original assignee: BEIJING JIKANG TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: BEIJING JIKANG TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2010-12-07
Filing date: 2010-12-07
Publication date: 2011-07-20
Anticipated expiration: 2020-12-07

Abstract

本实用新型公开了一种光栅水压力传感器，属于安全监测领域。一种光栅水压力传感器，包括套接的光栅保护管和外筒，嵌入所述外筒前端的透水座，嵌入所述透水座内部的透水石，连接在所述光栅保护管前端及所述外筒内壁上的机芯座，设于所述机芯座前端的膜片，插入所述光栅保护管及所述外筒后端的后塞，插入所述后塞内的铠装接头，以及插入所述铠装接头内的铠装光缆，所述膜片与所述机芯座之间连接着应变框，所述应变框上粘贴着光栅，所述光栅通过光纤与铠装光缆相连。本实用新型通过光栅直接附着在应变框上，解决了现有技术中悬空放置光栅时带来的传感器不稳定的问题，因此本实用新型能够非常有效的提高该产品的可靠性。

Description

光栅水压力传感器

技术领域

本实用新型涉及一种应用在安全监测领域的观测仪器，特别涉及一种光栅水压力传感器。

背景技术

光纤光栅简称FBG传感器是20世纪90年代光纤传感领域最主要的发明，它是以FBG为核心器件而产生的传感器产品，而FBG是一种光纤无源器件，具有可靠性好、测量精度高、能够进行时时监测、抗电磁干扰、抗雷击等优点。因此目前在石油行业、电力行业、矿业及建筑结构安全监测等领域，主要利用光纤光栅传感器替代老式的电信号传感器。

现有的光纤光栅渗压计，主要是将张拉好的光纤光栅通过高频加热的方法把光栅直接固定在相对活动的结构件的两端，通过膜片的受力变化改变两相对活动件间的拉紧情况。由于是变形直接作用在光栅上，悬空的光栅非常脆弱，轻微的剪力都可以造成光栅的断裂，从而造成传感器的损坏，从而影响了产品的可靠性。

实用新型内容

为了解决现有技术中的光栅水压力传感器受结构限制，存在的可靠性差的问题，本实用新型实施例提供了一种光栅水压力传感器。所述技术方案如下：

一种光栅水压力传感器，包括套接的光栅保护管和外筒，嵌入所述外筒前端的透水座，嵌入所述透水座内部的透水石，连接在所述光栅保护管前端及所述外筒内壁上的机芯座，设于所述机芯座前端的膜片，插入所述光栅保护管及所述外筒后端的后塞，插入所述后塞内的铠装接头，以及插入所述铠装接头内的铠装光缆，所述膜片与所述机芯座之间连接着应变框，所述应变框上粘贴着光栅，所述光栅通过光纤与铠装光缆相连。

具体地，所述膜片与所述应变框通过螺纹连接。

具体地，所述应变框与所述机芯座通过螺纹连接，并通过螺母紧固。

进一步地，为了保护外露的铠装接头和铠装光缆，所述铠装接头与所述铠装光缆中露出所述后塞的部分套接着橡胶套。

本实用新型实施例提供的技术方案的有益效果是：相比现有技术，本实用新型通过光栅直接附着在应变框上，解决了现有技术中悬空放置光栅时带来的传感器不稳定的问题，因此本实用新型能够非常有效的提高该产品的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面所列附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例所述光栅水压力传感器的整体结构剖视图；

图2是图1顺时针旋转90度后的剖视图。

附图中，各标号所代表的组件列表如下：

1透水石，2透水座，3外筒，4膜片，5O型圈，6光栅保护管，7光栅，8应变框，9机芯座，10螺母，11环氧树脂，12后塞，13橡胶套，14铠装光缆，15铠装接头，16卡环，17焊接。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

如图1所示，本实用新型所述的光栅水压力传感器，包括：套接的光栅保护管6和外筒3，嵌入所述外筒3前端的透水座2，嵌入所述透水座2内部的透水石1，连接在所述光栅保护管6前端及所述外筒3内壁上的机芯座9，设于所述机芯座9前端的膜片4，插入所述光栅保护管6及所述外筒3后端的后塞12(可参见图2)，插入所述后塞12内的铠装接头15，以及插入所述铠装接头15内的铠装光缆14。所述膜片4与所述机芯座9之间连接着应变框8，所述应变框8上粘贴着光栅，所述光栅通过光纤与铠装光缆14相连。

具体地，本例中，所述膜片4与所述应变框8优选通过螺纹连接。

具体地，本例中，所述应变框8与所述机芯座9优选通过螺纹连接，并优选通过螺母10紧固。

进一步地，为了保护外露的铠装接头15和铠装光缆14，所述铠装接头15与所述铠装光缆14中露出所述后塞12的部分套接着橡胶套13。

本实用新型实施例的组装过程：参见图1所示，

1.1透水石1直接压入透水座2，在透水座2上的O型圈5槽上套好O型圈5。

1.2将膜片4与应变框8通过螺纹连接后在接缝处用焊接17方式，焊接牢固。

1.3将焊接好的膜片4与应变框8穿入机芯座9，应变框8尾部的螺杆穿过机芯座9尾端的圆孔，并在螺杆穿出处拧上一个螺母10，用焊接17的方式将膜片4与机芯座9的连接处焊接牢靠。

1.4将刻好的光栅7的光纤用胶粘在应变框8上。通过调节螺母10将应变框8与膜片4张紧，将螺母10与应变框8及机芯座9用焊接17的方式并焊牢，此端就为应变框8的定点，膜片4与应变框8的连接端为应变框8的动点。

1.5将光栅保护管6与后塞12采用焊接17的方式焊接在一起，在把焊好的光栅保护管6与后塞12用焊接17的方式的方式焊接在调整完的机芯座9上，并将光纤尾端从后塞12上的小孔穿出来。

1.6将铠装光缆14一端卡上卡环16，在铠装光缆14的另一端套上铠装接头15，拉紧后用液压钳将铠装接头15与铠装光缆14压接在一起，再套上橡胶套13进行保护，同时还起到装饰作用。

1.7将甩出的光纤穿入铠装光缆14，通过螺纹将压好的铠装接头15固定在后塞12上，这个整体组成了传感器机芯。

1.8在装好的传感器机芯的膜片4端的两个O型圈槽上装好O型圈5，在把传感器机芯通入外筒3。将传感器机芯的后塞12处于外筒3间形成了一个环形空腔，在空腔内塞入一个O型圈5，顶到底端在灌上环氧树脂11将空腔填满。

1.9将准备好的透水座2压入膜片4端的外筒3内。

本实用新型实施例的工作原理：如图1所示，水通过透水石1渗透到透水座2与外筒3及传感器机芯所组成的空腔内，透水石1外部的水压力逐步增加致使空腔内的水压力增加，这样水压会挤压膜片4使膜片4内凹发生挠度变化，带动接在膜片4端的应变框8的动端发生变化，从而使应变框8发生压缩变形，在引起粘接在应变框8上的光栅7发生波长变化，再通过光纤将光信号传输出来，经过解调仪将信号解调出来，从而得到压力变化值。

本实用新型通过光栅直接附着在应变框上，解决了现有技术中悬空放置光栅时带来的传感器不稳定的问题，因此本实用新型能够非常有效的提高该产品的可靠性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种光栅水压力传感器，包括套接的光栅保护管和外筒，嵌入所述外筒前端的透水座，嵌入所述透水座内部的透水石，连接在所述光栅保护管前端及所述外筒内壁上的机芯座，设于所述机芯座前端的膜片，插入所述光栅保护管及所述外筒后端的后塞，插入所述后塞内的铠装接头，以及插入所述铠装接头内的铠装光缆，其特征在于，所述膜片与所述机芯座之间连接着应变框，所述应变框上粘贴着光栅，所述光栅通过光纤与铠装光缆相连。

2.如权利要求1所述的光栅水压力传感器，其特征在于，所述膜片与所述应变框通过螺纹连接。

3.如权利要求1所述的光栅水压力传感器，其特征在于，所述应变框与所述机芯座通过螺纹连接，并通过螺母紧固。

4.如权利要求1-3任一项权利要求所述的光栅水压力传感器，其特征在于，所述铠装接头与所述铠装光缆中露出所述后塞的部分套接着橡胶套。