CN210426858U - 一种温度自补偿的光纤光栅气压传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于光纤光栅传感器技术领域，涉及一种温度自补偿的光纤光栅气压传感器，包括膜盒(1)、端盖(2)、光纤接头(3)、应变光纤光栅(4)、温度补偿光纤光栅(5)、第一光缆接头(6)、第二光缆接头(7)、第一光缆(8)和第二光缆(9)；本实用新型具有温度自补偿功能，通过应变光纤光栅与温度补偿光纤光栅的排布结构设计，使两光纤光栅的温度变化速率趋于一致，能够在气压和温度变化的情况下进行气压和温度的解耦测量，具有灵敏度高、精度高、温度补偿动态范围宽的特点。
Description
技术领域
本实用新型属于光纤光栅传感器技术领域，具体涉及一种适用于气压测量的膜片式光纤光栅压力传感器，具有温度自补偿功能。
背景技术
光纤布拉格光栅传感技术是光纤传感领域一个非常重要的分支，因其具有灵敏度高、电绝缘性好、尺寸小、重量轻、抗电磁干扰、抗腐蚀、易与波分复用和时分复用系统相结合建立分布式测量系统等独特优点，而被广泛地应用于各种物理量和化学量的测量，以光纤光栅为敏感元件制成的气压传感器非常适合航空航天及易燃易爆的场合中使用。
光纤光栅纤芯和包层由石英制成，难以直接感受气压变化，且易折断，因此必须有相应的增敏及良好的保护方式才能在更复杂的环境和更广泛的领域使用。目前测压类传感器多采用悬臂梁结构粘贴光纤光栅，但是此结构测量灵敏度较差，多用于油压或其他压力测量，不适用气压的测量；也有方案将光纤光栅直接粘贴在薄膜片上进行气压的测量，但是温度误差较大，大部分只能应用与温度变化较小的场合；或是用细金属管封装温度补偿光栅，但是由于同测压光纤光栅温度变化速率不同，也存在较大的温度误差。因此，能够进行温度自补偿的光纤光栅气压传感器的研制显得十分必要。
发明内容
本实用新型的目的是：本实用新型针对现有的光纤光栅气压传感器的温度补偿动态效果差的问题提出了一种适用于气压测量的膜片式光纤光栅压力传感器，具有温度自补偿功能。能够在气压和温度变化的情况下进行气压和温度的解耦测量，具有灵敏度高、精度高的特点。
本实用新型的技术方案为：一种温度自补偿的光纤光栅气压传感器，包括膜盒1、端盖2、光纤接头3、应变光纤光栅4、温度补偿光纤光栅5、第一光缆接头6、第二光缆接头7、第一光缆8和第二光缆9；所述膜盒1为桶状结构，桶底部膜片中心位置设有光纤连接座10，所述端盖2装在膜盒1的桶口处，在所述端盖2圆心设有第一光缆接头连接凸台12，在第一光缆接头连接凸台12 的一侧设有第二光缆接头连接凸台13，所述第一光缆接头连接凸台12的中心设有应变光纤光栅封装孔14，所述第二光缆接头连接凸台13的中心设有温度补偿光纤光栅封装孔15；所述光纤接头3装在光纤连接座10内，所述光纤接头3中心有第一贯通孔16；所述第一光缆接头6和第二光缆接头7分别在中心设有第二贯通孔17和第三贯通孔18，所述第一光缆接头6和第二光缆接头7 分别装在第一光缆接头连接凸台12及第二光缆接头连接凸台13上，所述应变光纤光栅4一端连接到光纤连接头3第一贯通孔16处，另一端且穿过端盖2 的应变光纤光栅封装孔14与第一光缆8连接，所述的温度补偿光纤光栅5穿过端盖2的温度补偿光纤光栅封装孔15与第二光缆9连接。
所述第二光缆接头连接凸台13位于端盖2的二分之一半径处。
所述端盖2为台阶结构，大径的一端设有螺纹与所述的膜盒1通过螺纹连接。
所述端盖2装在膜盒1的桶口处，并与膜盒1形成密封凹槽11，在密封凹槽11处使用密封胶密封。
所述应变光纤光栅4通过结构胶与连接到光纤连接头3的第一贯通孔16 及应变光纤光栅封装孔14与第一光缆8连接。
所述的温度补偿光纤光栅5通过结构胶与温度补偿光纤光栅封装孔15及第二光缆9连接
所述结构胶为353ND胶。
所述光纤接头3与膜盒1上的光纤连接座10通过螺纹连接，且在螺纹处涂抹螺纹胶。
所述光纤光栅气压传感器应采用低膨胀材料制造。
本实用新型的优点是：本实用新型是一种适用于气压测量的膜片式光纤光栅压力传感器，具有温度自补偿功能。通过应变光纤光栅与温度补偿光纤光栅的排布结构设计，使两光纤光栅的温度变化速率趋于一致，能够在气压和温度变化的情况下进行气压和温度的解耦测量，具有灵敏度高、精度高、温度补偿动态范围宽的特点。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
其中膜盒1、端盖2、光纤接头3、应变光纤光栅4、温度补偿光纤光栅5、第一光缆接头6、第二光缆接头7、第一光缆8、第二光缆9、光纤连接座10、密封凹槽11、第一光缆接头连接凸台12、第二光缆接头连接凸台13、应变光纤光栅封装孔14、温度补偿光纤光栅封装孔15、第一贯通孔16、第二贯通孔 17、第三贯通孔18。
具体实施方式
下面结合附图举例对本实用新型作进一步说明。
结合图1，一种温度自补偿的光纤光栅气压传感器，包括膜盒1、端盖2、光纤接头3、应变光纤光栅4、温度补偿光纤光栅5、第一光缆接头6、第二光缆接头7、第一光缆8和第二光缆9；所述膜盒1为桶状结构，桶底部膜片中心位置设有带有内螺纹的光纤连接座10，所述端盖2为台阶结构，大径的一端设有螺纹与所述的膜盒1通过螺纹连接，装在膜盒1的桶口处，并与膜盒1形成密封凹槽11，在密封凹槽11处使用密封胶密封。在所述端盖2圆心设有第一光缆接头连接凸台12，在第一光缆接头连接凸台12的一侧二分之一半径处设有第二光缆接头连接凸台13，避免安装第一光缆接头6和第二光缆接头7后产生结构干涉。所述第一光缆接头连接凸台12的中心设有应变光纤光栅封装孔 14，所述第二光缆接头连接凸台13的中心设有温度补偿光纤光栅封装孔15；所述光纤接头3装在光纤连接座10内，所述光纤接头3中心有第一贯通孔16；所述第一光缆接头6和第二光缆接头7分别在中心设有第二贯通孔17和第三贯通孔18，所述第一光缆接头6和第二光缆接头7分别装在第一光缆接头连接凸台12及第二光缆接头连接凸台13上，所述应变光纤光栅4一端连接到光纤连接头3第一贯通孔16处，另一端且穿过端盖2的应变光纤光栅封装孔14与第一光缆8连接，所述的温度补偿光纤光栅5穿过端盖2的温度补偿光纤光栅封装孔15与第二光缆9连接。
膜盒1与端盖2通过螺纹连接，在密封凹槽11处使用密封胶密封；光纤接头3与膜盒1上的光纤连接座10通过螺纹连接，且在螺纹处涂抹螺纹胶；应变光纤光栅4通过353ND胶连接到光纤连接头3的第一贯通孔16处，且穿过端盖2的应变光纤光栅封装孔14，并使用353ND胶进行固定；温度补偿光纤光栅5穿过端盖2的温度补偿光纤光栅封装孔15，并使用353ND胶进行固定；第一光缆接头6和第二光缆接头7通过353ND胶分别固定在端盖2的第一光缆接头连接凸台12和第二光缆连接凸台13上；第一光缆8和第二光缆9分别通过353ND胶固定在第一光缆接头连接凸台12和第二光缆连接凸台13的第二贯通孔17和第三贯通孔18上。
所述光纤光栅气压传感器为密封状态，不与外界有连通；光纤光栅气压传感器应采用低膨胀材料制造。
Claims (10)
1.一种温度自补偿的光纤光栅气压传感器，其特征在于，包括膜盒(1)、端盖(2)、光纤接头(3)、应变光纤光栅(4)、温度补偿光纤光栅(5)、第一光缆接头(6)、第二光缆接头(7)、第一光缆(8)和第二光缆(9)；所述膜盒(1)为桶状结构，桶底部膜片中心位置设有光纤连接座(10)，所述端盖(2)装在膜盒(1)的桶口处，所述端盖(2)圆心处设有第一光缆接头连接凸台(12)，第一光缆接头连接凸台(12)的一侧设有第二光缆接头连接凸台(13)，所述第一光缆接头连接凸台(12)的中心设有应变光纤光栅封装孔(14)，所述第二光缆接头连接凸台(13)的中心设有温度补偿光纤光栅封装孔(15)；所述光纤接头(3)装在光纤连接座(10)内，所述光纤接头(3)中心有第一贯通孔(16)；所述第一光缆接头(6)和第二光缆接头(7)分别在中心设有第二贯通孔(17)和第三贯通孔(18)，所述第一光缆接头(6)和第二光缆接头(7)分别装在第一光缆接头连接凸台(12)及第二光缆接头连接凸台(13)上，所述应变光纤光栅(4)一端连接到第一贯通孔(16)处，另一端穿过应变光纤光栅封装孔(14)与第一光缆(8)连接，所述的温度补偿光纤光栅(5)穿过温度补偿光纤光栅封装孔(15)与第二光缆(9)连接。
2.如权利要求1所述的光纤光栅气压传感器，其特征在于，所述第二光缆接头连接凸台(13)位于端盖(2)的二分之一半径处。
3.如权利要求1所述的光纤光栅气压传感器，其特征在于，所述端盖(2)为台阶结构，大径的一端设有螺纹与所述的膜盒(1)通过螺纹连接。
4.如权利要求1所述的光纤光栅气压传感器，其特征在于，所述端盖(2)与膜盒(1)在两端各形成一个密封凹槽(11)。
5.如权利要求4所述的光纤光栅气压传感器，其特征在于，所述密封凹槽(11)采用密封胶密封。
6.如权利要求1所述的光纤光栅气压传感器，其特征在于，所述应变光纤光栅(4)与第一贯通孔(16)、应变光纤光栅封装孔(14)及第一光缆(8)通过结构胶连接。
7.如权利要求1所述的光纤光栅气压传感器，其特征在于，所述的温度补偿光纤光栅(5)与温度补偿光纤光栅封装孔(15)及第二光缆(9)通过结构胶连接。
8.如权利要求6或7所述的光纤光栅气压传感器，其特征在于，所述结构胶为353ND胶。
9.如权利要求1所述的光纤光栅气压传感器，其特征在于，所述光纤接头(3)与膜盒(1)上的光纤连接座(10)通过螺纹连接，且在螺纹处涂抹螺纹胶。
10.如权利要求1所述的光纤光栅气压传感器，其特征在于，所述膜盒(1)、端盖(2)、光纤接头(3)应采用低膨胀材料制造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201921358422.0U CN210426858U (zh) | 2019-08-20 | 2019-08-20 | 一种温度自补偿的光纤光栅气压传感器 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN201921358422.0U CN210426858U (zh) | 2019-08-20 | 2019-08-20 | 一种温度自补偿的光纤光栅气压传感器 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| CN210426858U true CN210426858U (zh) | 2020-04-28 |
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ID=70363539
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| CN201921358422.0U Active CN210426858U (zh) | 2019-08-20 | 2019-08-20 | 一种温度自补偿的光纤光栅气压传感器 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN210426858U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113804348A (zh) * | 2021-09-22 | 2021-12-17 | 中国核动力研究设计院 | 用于核动力装置高能管道压力测量的光纤fbg传感器及系统 |
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2019
- 2019-08-20 CN CN201921358422.0U patent/CN210426858U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN113804348A (zh) * | 2021-09-22 | 2021-12-17 | 中国核动力研究设计院 | 用于核动力装置高能管道压力测量的光纤fbg传感器及系统 |
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