CN217980640U - 一种光传感压力计 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光传感压力计，基座的第一端设有与其内部的容置腔体连通的导压孔。容置腔体内自基座的第一端至第二端依次设有感压膜片、敏感元件及光纤，导压孔正对感压膜片，感压膜片与容置腔体的内壁密封贴合，敏感元件与感压膜片紧贴，光纤的第一端固定在敏感元件上，光纤的第二端固定在基座的第二端，且光纤上设有布拉格光栅。本实用新型的有益效果：在液体环境中使用时，液体进入导压孔而将压力依次传递给感压膜片、敏感元件及光纤上，从而改变布拉格光栅的中心波长，外部解调仪解调出波长值，并计算出压力值。光纤上的布拉格光栅受外力而形变的灵敏度高，而且采用光纤传输光信号，耐液体侵蚀性能更好，可长期布置在液体环境中。

Description

一种光传感压力计

技术领域

本实用新型涉及压力计的技术领域，特别涉及一种光传感压力计。

背景技术

压力传感器是一种能感受压力信号的装置，目前市场上的压力传感器大多是通过将物理形变信号转换成电信号的方式，比如，常见的压阻式压力传感器、陶瓷压力传感器、压电式压力传感器、蓝宝石压力传感器等。但这些采用物理形变信号转换成电信号的压力传感器，不光探测灵敏度较低，而且电信号线若长期布置在液体环境中，容易受到液体侵蚀而损坏。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种光传感压力计。

为实现上述目的，本实用新型提出的光传感压力计，包括：基座，基座的内部设有容置腔体，基座的第一端设有与容置腔体连通的导压孔。容置腔体内自基座的第一端至第二端依次设有感压膜片、敏感元件及光纤，导压孔正对感压膜片，感压膜片与容置腔体的内壁密封贴合，敏感元件与感压膜片紧贴，光纤的第一端固定在敏感元件上，光纤的第二端固定在基座的第二端，且光纤上设有布拉格光栅。

优选地，感压膜片为弹性金属膜片。

优选地，敏感元件为波纹管，波纹管朝向感压膜片的一侧开口设置，感压膜片密封在开口处。

优选地，感压膜片与容置腔体的内壁通过第一密封圈密封贴合，感压膜片与密封圈粘接固定。

优选地，容置腔体内设有固定座，固定座将敏感元件的周侧及感压膜片的周侧一起压紧在容置腔体的内壁。

优选地，固定座与敏感元件的周侧之间抵压有第二密封圈，第二密封圈与容置腔体的内壁贴合。

优选地，基座的第二端设有辅助固定片，辅助固定片置于容置腔体内，光纤的第二端粘接在辅助固定片上，且布拉格光栅设在敏感元件与辅助固定片之间的光纤上。

优选地，辅助固定片与固定座之间通过紧固螺栓固定，且辅助固定片沿容置腔体的长度方向设有条形通孔，紧固螺栓设在条形通孔内。

优选地，基座的第二端设有保护壳体，保护壳体上设有铠装套管，光纤的第二端的端部穿出铠装套管而与外部的信号接头连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：该光传感压力计置于液体环境中，液体进入导压孔而将压力依次传递给感压膜片、敏感元件及光纤上，从而改变布拉格光栅的中心波长，波长信号经过信号接头传输给外部的解调仪，解调仪解调出波长值，根据波长值与压力值的关系计算出压力值。光纤上的布拉格光栅受外力而形变的灵敏度高，而且采用光纤传输光信号，耐液体侵蚀性能更好，可长期布置在液体环境中。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例的截面结构图；

图2为本实用新型一实施例中辅助固定片的结构图；

本实用新型目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

本实用新型提出一种光传感压力计。

参照图1-2，图1为本实用新型一实施例的截面结构图，图2为本实用新型一实施例中辅助固定片的结构图。

如图1所示，在本实用新型实施例中，该光传感压力计，包括：基座1，基座1的内部设有容置腔体，基座1的第一端设有与容置腔体连通的导压孔2。容置腔体内自基座1的第一端至第二端依次设有感压膜片3、敏感元件4及光纤5。感压膜片3优选为弹性金属膜片，金属膜片致密性好，压力损失小。导压孔2正对感压膜片3，感压膜片3与容置腔体的内壁密封贴合，敏感元件4与感压膜片3紧贴，光纤5的第一端固定在敏感元件4上，光纤5的第二端固定在基座1的第二端，且光纤5上设有布拉格光栅。

该光压力计置于液体环境中后，液体进入导压孔2而将压力依次传递给感压膜片3、敏感元件4及光纤5上，从而改变布拉格光栅的中心波长，波长信号经过信号接头传输给外部的解调仪，解调仪解调出波长值，根据波长值与压力值的关系计算出压力值。光纤5上的布拉格光栅受外力而形变的灵敏度高，而且采用光纤5传输光信号，耐液体侵蚀性能更好，可长期布置在液体环境中。

敏感元件4为波纹管，波纹管朝向感压膜片3的一侧开口设置，感压膜片3密封在开口处，使得波纹管内部形成密封腔体。当感压膜片3受到压力而发生形变，密封腔体为保持内部压力平衡，也会迫使波纹管发生相应的形变，进而将感压膜片3受到压力传递给波纹管，再传递给光纤5。使用前，还可以向密封腔体内充气或抽气，调节密封腔体内的压力，从而可微调敏感元件4与光纤5之间的预紧力。

感压膜片3与容置腔体的内壁通过第一密封圈6密封贴合，感压膜片3与密封圈粘接固定，保证感压膜片3与容置腔体内壁之间的密封性能。

容置腔体内设有固定座7，固定座7将敏感元件4的周侧及感压膜片3的周侧一起压紧在容置腔体的内壁。这种压紧结构，一方面可以方便组装，相较于焊接粘接等固定方式，不会损伤容置腔体的内壁，可保证密封性能。另一方面，可以减小固定位置受力不均而对感压膜片3和敏感元件4的受力面形成内应力。

固定座7与敏感元件4的周侧之间抵压有第二密封圈8，第二密封圈8受到固定座7抵压而与容置腔体的内壁紧紧贴合。第二密封圈8可以保证敏感元件4与容置腔体内壁的密封性能，同时，也能作为缓冲件，防止固定座7压伤敏感元件4。

基座1的第二端设有辅助固定片9，辅助固定片9置于容置腔体内，光纤5的第二端粘接在辅助固定片9上，且布拉格光栅设在敏感元件4与辅助固定片9之间的光纤5上。通过设置辅助固定片9，方便固定住光纤5，保证光纤5两端固定后，布拉格光栅预拉2000pm。

辅助固定片9与固定座7之间通过紧固螺栓固定，且如图2所示，辅助固定片9沿容置腔体的长度方向设有条形通孔10，紧固螺栓设在条形通孔10内，从而使得辅助固定片9与固定座7活动连接，进而，在组装时，方便调整辅助固定片9的位置而保证布拉格光栅被预拉2000pm。

基座1的第二端密封有保护壳体11，保护壳体11上密封有铠装套管12，光纤5的第二端的端部穿出铠装套管12而与外部的信号接头连接，实现将光信号通过信号接头传输给外部的解调仪，铠装套管12使得光纤5不容易受到外力损坏，又能密封光纤5与保护壳体11。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种光传感压力计，其特征在于，包括：基座，所述基座的内部设有容置腔体，所述基座的第一端设有与所述容置腔体连通的导压孔；所述容置腔体内自所述基座的第一端至第二端依次设有感压膜片、敏感元件及光纤，所述导压孔正对所述感压膜片，所述感压膜片与所述容置腔体的内壁密封贴合，所述敏感元件与所述感压膜片紧贴，所述光纤的第一端固定在所述敏感元件上，所述光纤的第二端固定在所述基座的第二端，且所述光纤上设有布拉格光栅。

2.如权利要求1所述的光传感压力计，其特征在于，所述感压膜片为弹性金属膜片。

3.如权利要求1所述的光传感压力计，其特征在于，所述敏感元件为波纹管，所述波纹管朝向所述感压膜片的一侧开口设置，所述感压膜片密封在所述开口处。

4.如权利要求1所述的光传感压力计，其特征在于，所述感压膜片与所述容置腔体的内壁通过第一密封圈密封贴合，所述感压膜片与密封圈粘接固定。

5.如权利要求1所述的光传感压力计，其特征在于，所述容置腔体内设有固定座，所述固定座将所述敏感元件的周侧及所述感压膜片的周侧一起压紧在所述容置腔体的内壁。

6.如权利要求5所述的光传感压力计，其特征在于，所述固定座与所述敏感元件的周侧之间抵压有第二密封圈，所述第二密封圈与所述容置腔体的内壁贴合。

7.如权利要求5所述的光传感压力计，其特征在于，所述基座的第二端设有辅助固定片，所述辅助固定片置于所述容置腔体内，所述光纤的第二端粘接在所述辅助固定片上，且所述布拉格光栅设在所述敏感元件与所述辅助固定片之间的光纤上。

8.如权利要求7所述的光传感压力计，其特征在于，所述辅助固定片与所述固定座之间通过紧固螺栓固定，且所述辅助固定片沿所述容置腔体的长度方向设有条形通孔，所述紧固螺栓设在所述条形通孔内。

9.如权利要求1-8任一项所述的光传感压力计，其特征在于，所述基座的第二端设有保护壳体，所述保护壳体上设有铠装套管，所述光纤的第二端的端部穿出所述铠装套管而与外部的信号接头连接。

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