CN216349306U - 一种全玻璃的光纤光栅水压力传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种全玻璃的光纤光栅水压力传感器，涉及光纤光栅传感技术领域，传统的传感器浸泡在液体中，易加速封装材料的老化失效、基体的氧化生锈，导致自身的强度、塑性、韧性等力学性能降低，从而使光纤光栅传感器的性能参数发生改变而无法准确测量，包括底座和外壳，所述底座内底部开设有封接处，底座通过封接处嵌入安装有外壳，底座的内壁对称安装有两组固定装置，通过设置有底座、外壳和固定装置，与现有的光纤光栅水压力传感器相比，全玻璃外壳的光纤光栅水压力传感器采用封接玻璃作为封装体，基体和外壳为全玻璃，耐腐蚀不老化，克服了因为传统胶水和金属外壳老化腐蚀造成的传感器寿命减短的问题。

Description

一种全玻璃的光纤光栅水压力传感器

技术领域

本实用新型涉及光纤光栅传感技术领域，具体是一种全玻璃的光纤光栅水压力传感器。

背景技术

相对于传统水压力传感器，光纤光栅水压力传感器具有体积小、质量轻、耐腐蚀、抗电磁干扰等优势，可广泛应用于各种工业动化环境、水利水电工程、交通建筑设备、生产自控系统、航空航天技术、船舶技术、输送管道等领域。光纤光栅水压力传感器的组成包括光纤光栅元件、传感器基体、以及将光纤光栅元件粘贴在传感器基体上的封装体。目前传感器基体主要采用金属材料，封装体主要采用的是环氧树脂粘合剂，传感器浸泡在液体中，易加速封装材料的老化失效、基体的氧化生锈，导致自身的强度、塑性、韧性等力学性能降低，从而使光纤光栅传感器的性能参数发生改变而无法准确测量。

因此，本领域技术人员提供了一种全玻璃的光纤光栅水压力传感器，以解决上述背景技术中提出的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种全玻璃的光纤光栅水压力传感器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种全玻璃的光纤光栅水压力传感器，包括底座和外壳，所述底座内底部开设有封接处，底座通过封接处嵌入安装有外壳，底座的内壁对称安装有两组固定装置，两组固定装置的顶端开设有固定孔，两组固定装置上通过固定孔安装有应变片A应变片B，应变片A应变片B的顶端固定设置有顶针，应变片A应变片B上封装设置有光纤主体，所述外壳和底座的一侧均开设有出纤孔，光纤主体的一端贯穿出纤孔并延伸至外部，底座上和固定装置上分别对应开设有固定通孔A和固定通孔B。

作为本实用新型再进一步的方案：所述底座、外壳和固定装置皆采用玻璃铸造工艺制造而成，且底座由一组带有封底圆柱体和一组贯通的圆柱体拼接形成。

作为本实用新型再进一步的方案：所述固定装置共设有四组，并在底座上对称布置，所述固定装置固定安装底座的内圈内部，固定通孔A开设有在底座的内圈圆周面上。

作为本实用新型再进一步的方案：所述应变片A应变片B安装时，两个应变片各封装有一组光栅。

作为本实用新型再进一步的方案：所述应变片A应变片B使用螺栓配合固定孔固定在任意两个对称分布的固定装置上。

作为本实用新型再进一步的方案：所述顶针与外壳的顶端贴合安装。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、通过设置有光纤主体和出纤孔，与传统水压力传感器相比，光纤光栅水压力传感器长期稳定性好、不受电磁干扰、能够实现分布式测量等功能。

2、通过设置有底座、外壳和固定装置，与现有的光纤光栅水压力传感器相比，全玻璃外壳的光纤光栅水压力传感器采用封接玻璃作为封装体，基体和外壳为全玻璃，耐腐蚀不老化，克服了因为传统胶水和金属外壳老化腐蚀造成的传感器寿命减短的问题。

附图说明

图1为一种全玻璃的光纤光栅水压力传感器的整体结构安装示意图；

图2为一种全玻璃的光纤光栅水压力传感器的底座剖视图；

图3为一种全玻璃的光纤光栅水压力传感器的固定装置示意图；

图4为一种全玻璃的光纤光栅水压力传感器的整体轴测图。

图中：1、底座；2、外壳；3、固定装置；4、顶针；5、应变片A；6、应变片B；7、光纤主体；101、出纤孔；102、固定通孔A；103、封接处；301、固定孔；302、固定通孔B。

具体实施方式

请参阅图1～4，本实用新型实施例中，一种全玻璃的光纤光栅水压力传感器，包括底座1和外壳2，底座1内底部开设有封接处103，底座1通过封接处103嵌入安装有外壳2，底座1的内壁对称安装有两组固定装置3，两组固定装置3的顶端开设有固定孔301，两组固定装置3上通过固定孔301安装有应变片A5应变片B6，应变片A5应变片B6的顶端固定设置有顶针4，应变片A5应变片B6上封装设置有光纤主体7，外壳2和底座1的一侧均开设有出纤孔101，光纤主体7的一端贯穿出纤孔101并延伸至外部，底座1上和固定装置3上分别对应开设有固定通孔A102和固定通孔B302，底座1、外壳2和固定装置3皆采用玻璃铸造工艺制造而成，各个连接用通孔应该保证有一定的精度，且底座1由一组带有封底圆柱体和一组贯通的圆柱体拼接形成。

如图4所示，固定装置3共设有四组，并在底座1上对称布置，固定装置3固定安装底座1的内圈内部，固定通孔A102开设有在底座1的内圈圆周面上，连接用螺栓避免采用金属材料，应选取耐腐蚀材料的螺栓作为连接件。

如图1所示，应变片A5应变片B6安装时，两个应变片各封装有一组光栅，保证应变片A5应变片B6含封装光栅的一面互呈相反的方向，以达到消除温度变化影响的效果。

如图1和图4所示，应变片A5应变片B6使用螺栓配合固定孔301固定在任意两个对称分布的固定装置3上，剩下的两个固定装置3不安放应变片，作为备用。

如图1所示，顶针4与外壳2的顶端贴合安装，不能留有空隙，保证检测精准。

本实用新型的工作原理是：使用时外壳2通过封接处103与底座1密封安装，光纤主体7封装在应变片A5应变片B6上，光纤主体7的一端从出纤孔101穿出，该水压力壳安装完成后，放入测量环境中。外壳2顶部受到水压力后会产生一定程度的形变，这种形变通过顶针4传递到应变片A5应变片B6上。粘贴在应变片A5应变片B6上的光纤光栅同应变片一同产生形变，光栅的反射光中心波长因此产生漂移。因此通过记录中心波长的变化漂移量可以计算出水压力大小，该实施方式具体解决了传统的胶水和金属壳老化腐蚀造成的传感器寿命减短的问题。

以上所述的，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种全玻璃的光纤光栅水压力传感器，包括底座(1)和外壳(2)，其特征在于：所述底座(1)内底部开设有封接处(103)，底座(1)通过封接处(103)嵌入安装有外壳(2)，底座(1)的内壁对称安装有两组固定装置(3)，两组固定装置(3)的顶端开设有固定孔(301)，两组固定装置(3)上通过固定孔(301)安装有应变片A(5)应变片B(6)，应变片A(5)应变片B(6)的顶端固定设置有顶针(4)，应变片A(5)应变片B(6)上封装设置有光纤主体(7)，所述外壳(2)和底座(1)的一侧均开设有出纤孔(101)，光纤主体(7)的一端贯穿出纤孔(101)并延伸至外部，底座(1)上和固定装置(3)上分别对应开设有固定通孔A(102)和固定通孔B(302)。

2.根据权利要求1所述的一种全玻璃的光纤光栅水压力传感器，其特征在于，所述底座(1)、外壳(2)和固定装置(3)皆采用玻璃铸造工艺制造而成，且底座(1)由一组带有封底圆柱体和一组贯通的圆柱体拼接形成。

3.根据权利要求1所述的一种全玻璃的光纤光栅水压力传感器，其特征在于，所述固定装置(3)共设有四组，并在底座(1)上对称布置，所述固定装置(3)固定安装底座(1)的内圈内部，固定通孔A(102)开设有在底座(1)的内圈圆周面上。

4.根据权利要求1所述的一种全玻璃的光纤光栅水压力传感器，其特征在于，所述应变片A(5)应变片B(6)安装时，两个应变片各封装有一组光栅。

5.根据权利要求1所述的一种全玻璃的光纤光栅水压力传感器，其特征在于，所述应变片A(5)应变片B(6)使用螺栓配合固定孔(301)固定在任意两个对称分布的固定装置(3)上。

6.根据权利要求1所述的一种全玻璃的光纤光栅水压力传感器，其特征在于，所述顶针(4)与外壳(2)的顶端贴合安装。

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