CN2526798Y - 法布里－珀罗腔液位传感器 - Google Patents
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Abstract
一种法布里－珀罗腔液位传感器，它包括：在其中心位置有相互联通的三个腔室的壳体，设置在壳体上端的保护盖、中间一个腔室上端面上的外应力片、下端面上将中间腔室与下腔室分割成上为液体腔下为玻璃腔下表面上镀有半透半反膜的内应力片、导油孔上的堵盖、液体腔内的液体、玻璃腔内上表面镀半透半反膜的玻璃基底、壳体中心孔内的自聚焦透镜、信号处理器。它具有测量精度高、动态范围大、线性关系好、可靠性好、抗电磁干扰强等优点。
Description
本实用新型属于容积、流量、质量流量或液位的测量技术领域，具体涉及到依靠光、电或流体方法而运转指示的通过测量压力的液面指示仪。
目前在生活和生产中使用的液位传感器多数是按照电学原理设计的，其种类有压阻型液位传感器和电容型液位传感器。压阻型液位传感器因封装不严造成的附加应力，影响到该传感器的传感精度，在其结构中选用的力敏电阻随温度变化呈指数关系变化，大大地降低了这种液位传感器的精度。电容型液位传感器受杂散电容影响大，使仪器的测量精度受到了很大的影响。
上述两种类型的液位传感器的主要缺点是精度不高，动态范围小，而且不能用作易燃易爆液体的液位传感器，也不能用作强腐蚀液体的液位传感器。
本实用新型的目的在于克服上述液位传感器的缺点，提供一种测量精度高、动态范围大、线性关系好、可靠性好、抗电磁干扰强、不受溶液透射率影响、可用作易燃易爆液体以及强腐蚀液体的法布里-珀罗腔液位传感器。
为达到上述目的，本实用新型采用的解决方案是它包括：
在其中心位置加工或制作有相互联通的三个腔室的壳体。设置在壳体内上端加工或制作有通孔的保护盖。设置在壳体内中间一个腔室上端面上的外应力片、下端面上将中间腔室与下腔室分割成上为液体腔下为玻璃腔的内应力片，在内应力片的下表面上镀有半透半反膜。设置在壳体底面上与液体腔相联通导油孔上的堵盖。设置在液体腔内的液体。设置在玻璃腔内的玻璃基底，在玻璃基底的上表面镀有半透半反膜，该玻璃基底与内应力片之间形成法布里-珀罗腔。设置在壳体中心孔内的一端与玻璃基底联接另一端与光纤联接的自聚焦透镜。它还包括通过光纤与自聚焦透镜相连的信号处理器。
本实用新型的内应力片是由弹性材料制成，在内应力片的下表面上镀半透半反膜的材料采用银和三氧化二铝膜，先镀银，后镀三氧化二铝膜。本实用新型的玻璃基底为凹形，在玻璃基底的上表面镀半透半反膜的材料采用银和三氧化二铝膜，先镀银，后镀三氧化二铝膜。本实用新型的信号处理器为：光纤耦合器通过光纤与自聚焦透镜、窄带光源、相连接，以及设置在光纤耦合器光轴方向上的光电转换器。
本实用新型制成内应力片的弹性材料为硅弹性材料。
本实用新型的内应力片的直径为5～20mm，厚度为0.1～1mm。
本实用新型的自聚焦透镜为棒状，其直径范围为1～2mm。
本实用新型与压阻型液位传感器和电容型液位传感器相比，具有测量精度高、动态范围大、线性关系好、可靠性好、抗电磁干扰强、不受溶液透射率影响等优点。可用作一般液体的液位传感器，也可用作易燃易爆液体的液位传感器，还可用作强腐蚀液体的液位传感器。
图1是本实用新型一个实施例的结构示意图。
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步详细说明，但本实用新型不限于这些实施例。
在图1中，本实施例由壳体1、保护盖2、外应变片3、液压油4、内应力片5、玻璃基底6、光纤8、堵盖12、自聚焦透镜13、信号处理器联接构成。在壳体1内的中心位置上加工有三个相互联通的腔室，在壳体1内中间一个腔室的上端面上用胶粘接有外应力片3、下端面上用胶粘接有内应力片5，外应力片3可感受不同深度液体的压力，内应力片5将中间腔室与下腔室分割成上为液体腔下为玻璃腔，本实施例的内应力片5为硅弹性片，内应力片5的直径为12mm、厚度0.5mm，在内应力片5的下表面上镀有半透半反膜，半透半反膜的材料采用银和三氧化二铝膜，先镀银，后镀三氧化二铝膜。在液体腔内装有液压油4，液压油4用于传递压力，在玻璃腔内装有玻璃基底6，玻璃基底6为凹形，玻璃基底6的上表面镀有半透半反膜，半透半反膜的材料采用银和三氧化二铝膜，先镀银，后镀三氧化二铝膜。内应力片5与玻璃基底6内表面之间形成一个法布里-珀罗腔，内应力片5在液体深处压力的作用下产生形变，使得法布里-珀罗腔的中心距发生变化。在液体腔的底端环面上加工有两个导油孔7，导油孔7的下端盖有堵盖12，液压油4可在导油孔7加入到液体腔内，当液体腔内加满液压油4后，可将堵盖12盖在导油孔7的下端。在壳体1的上端面上用螺纹紧固联接件联接有保护盖2，保护盖2上钻有通孔，液体可从壳体1外经过保护盖2上的通孔进入到壳体1内。在玻璃腔下壳体1的中心位置加工有中心孔，自聚焦透镜13放置在中心孔内，自聚焦透镜13为棒状透镜，其直径为1.5mm，自聚焦透镜13的上端用胶与玻璃基底6粘接、下端与光纤8的一端用胶粘接连为一体，光纤8的另一端接信号处理器。
本实施例的信号处理器由光纤耦合器9、窄带光源10、光电转换器11连接构成。光纤耦合器9通过光纤8与自聚焦透镜13和窄带光源10相连，光电转换器11设置在光纤耦合器9的光轴方向上。窄带光源10为自聚焦透镜13提供窄带光源，自聚焦透镜13将窄带光源10的光垂直的射入法布里-珀罗腔，由于内应力片5的变形，使返回自聚焦透镜13的光强度发生变化，反射回的光经光纤8传输到光纤耦合器9，光纤耦合器9将反射光与入射光分开，使反射光进入光电转换器11，光电转换器11将反射光能转换成电信号输出。
设计人给出了本实用新型第二个实施例。在本实施例中，内应力片5的直径为5mm，厚度为0.1mm，在内应力片5下表面和玻璃基底6上表面镀半透半反膜的材料以及镀层数与第一个实施例相同。自聚焦透镜13的直径为1mm。其它零部件以及零部件的联接关系与第一个实施例相同。
设计人给出了本实用新型第三个实施例。在本实施例中，内应力片5的直径为20mm，厚度为1mm，在内应力片5下表面和玻璃基底6上表面镀半透半反膜的材料以及镀层数与第一个实施例相同。自聚焦透镜13的直径为2mm。其它零部件以及零部件的联接关系与第一个实施例相同。
设计人给出了本实用新型第四个实施例。在本实施例中，内应力片5的直径为5mm，厚度为1mm，在内应力片5下表面和玻璃基底6上表面镀半透半反膜的材料以及镀层数与第一个实施例相同。自聚焦透镜13的直径为1mm。其它零部件以及零部件的联接关系与第一个实施例相同。
设计人给出了本实用新型第五个实施例。在本实施例中，内应力片5的直径为20mm，厚度为0.1mm，在内应力片5下表面和玻璃基底6上表面镀半透半反膜的材料以及镀层数与第一个实施例相同。自聚焦透镜13的直径为1mm。其它零部件以及零部件的联接关系与第一个实施例相同。
设计人给出了本实用新型第六个实施例。在本实施例中，内应力片5的直径为5mm，厚度为1mm，在内应力片5下表面和玻璃基底6上表面镀半透半反膜的材料以及镀层数与第一个实施例相同。自聚焦透镜13的直径为2mm。其它零部件以及零部件的联接关系与第一个实施例相同。
设计人给出了本实用新型第七个实施例。在本实施例中，内应力片5的直径为20mm，厚度为0.1mm，在内应力片5下表面和玻璃基底6上表面镀半透半反膜的材料以及镀层数与第一个实施例相同。自聚焦透镜13的直径为2mm。其它零部件以及零部件的联接关系与第一个实施例相同。
本实用新型的工作原理如下：
液体从保护盖2的通孔进入，在液体压力的作用下外应力片3产生形变，液体压力再经液压油4传递到内应力片5上，内应力片5发生形变，使窄带光源10的光经光纤耦合器9、光纤8传输、自聚焦透镜13、玻璃基底6、进入法布里-珀罗腔。内应力片5的变形使反射输出的光强度发生变化，反射回的光通过光纤8输出到光纤耦合器9，光纤耦合器9将反射光与入射光分开，使反射光进入光电转换器11，光电转换器11将光能变化转换成电信号输出。
Claims (5)
1、一种法布里-珀罗腔液位传感器，其特征在于它包括：
在其中心位置加工或制作有相互联通的三个腔室的壳体[1]；
设置在壳体[1]内上端加工或制作有通孔的保护盖[2]；
设置在壳体[1]内中间一个腔室上端面上的外应力片[3]、下端面上将中间腔室与下腔室分割成上为液体腔下为玻璃腔的内应力片[5]，在内应力片[5]的下表面上镀有半透半反膜；
设置在壳体[1]底面上与液体腔相联通导油孔[7]上的堵盖[12]；
设置在液体腔内的液体；
设置在玻璃腔内的玻璃基底[6]，在玻璃基底[6]的上表面镀有半透半反膜，该玻璃基底[6]与内应力片[5]之间形成法布里-珀罗腔；
设置在壳体[1]中心孔内的一端与玻璃基底[6]联接另一端与光纤[8]联接的自聚焦透镜[13]；
它还包括通过光纤[8]与自聚焦透镜[13]相连的信号处理器。
2、按照权利要求1所述的法布里-珀罗腔液位传感器，其特征在于：所说的内应力片[5]是由弹性材料制成，在内应力片[5]的下表面上镀半透半反膜的材料采用银和三氧化二铝膜，先镀银，后镀三氧化二铝膜；所说的玻璃基底[6]为凹形，在玻璃基底[6]的上表面镀半透半反膜的材料采用银和三氧化二铝膜，先镀银，后镀三氧化二铝膜；所说的信号处理器为：光纤耦合器[9]通过光纤[8]与自聚焦透镜[13]、窄带光源[10]、相连接，以及设置在光纤耦合器[9]光轴方向上的光电转换器[11]。
3、按照权利要求2所述的法布里-珀罗腔液位传感器，其特征在于：所说制成内应力片[5]的弹性材料为硅弹性材料。
4、按照权利要求1或2或3所述的法布里-珀罗腔液位传感器，其特征在于：所说的内应力片[5]的直径为5～20mm，厚度为0.1～1mm。
5、按照权利要求1或2所述的法布里-珀罗腔液位传感器，其特征在于：所说的自聚焦透镜[13]为棒状，其直径范围为1～2mm。
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1301400C (zh) * | 2004-12-10 | 2007-02-21 | 暨南大学 | 具有周期性输出的测量或检测装置的量程扩展方法 |
| CN100390507C (zh) * | 2004-05-20 | 2008-05-28 | 广州市敏通光电科技有限公司 | 连续型光纤液位传感器 |
| CN102384809A (zh) * | 2011-08-09 | 2012-03-21 | 天津大学 | 无胶封装的高稳定性光纤法-珀压力传感器及制作方法 |
| CN102654413A (zh) * | 2011-03-01 | 2012-09-05 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 温度自补偿式光纤液位传感器 |
| CN102839966A (zh) * | 2012-09-17 | 2012-12-26 | 中国石油集团长城钻探工程有限公司 | 高温环境下微压差式光纤流量传感器 |
| CN103487200A (zh) * | 2013-08-20 | 2014-01-01 | 中国科学院半导体研究所 | 法布里-珀罗式压强感测腔及应用其的光纤压强传感器 |
| CN104596559A (zh) * | 2015-01-21 | 2015-05-06 | 哈尔滨工业大学深圳研究生院 | 一种基于微孔光学反射隔膜的光纤f-p多功能传感器 |
| EP3163276A3 (en) * | 2015-11-02 | 2017-09-06 | Haute Ecole Arc Ingénierie | Fabry-perot optical sensor |
| CN111924797A (zh) * | 2020-09-29 | 2020-11-13 | 深圳市海谱纳米光学科技有限公司 | 一种具有可动镜面的法珀腔器件及其制作工艺 |
-
2001
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Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100390507C (zh) * | 2004-05-20 | 2008-05-28 | 广州市敏通光电科技有限公司 | 连续型光纤液位传感器 |
| CN1301400C (zh) * | 2004-12-10 | 2007-02-21 | 暨南大学 | 具有周期性输出的测量或检测装置的量程扩展方法 |
| CN102654413A (zh) * | 2011-03-01 | 2012-09-05 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 温度自补偿式光纤液位传感器 |
| CN102384809A (zh) * | 2011-08-09 | 2012-03-21 | 天津大学 | 无胶封装的高稳定性光纤法-珀压力传感器及制作方法 |
| CN102384809B (zh) * | 2011-08-09 | 2013-05-08 | 天津大学 | 无胶封装的高稳定性光纤法-珀压力传感器及制作方法 |
| CN102839966B (zh) * | 2012-09-17 | 2015-07-22 | 中国石油集团长城钻探工程有限公司 | 高温环境下微压差式光纤流量传感器 |
| CN102839966A (zh) * | 2012-09-17 | 2012-12-26 | 中国石油集团长城钻探工程有限公司 | 高温环境下微压差式光纤流量传感器 |
| CN103487200A (zh) * | 2013-08-20 | 2014-01-01 | 中国科学院半导体研究所 | 法布里-珀罗式压强感测腔及应用其的光纤压强传感器 |
| CN103487200B (zh) * | 2013-08-20 | 2016-03-09 | 中国科学院半导体研究所 | 法布里-珀罗式压强感测腔及应用其的光纤压强传感器 |
| CN104596559A (zh) * | 2015-01-21 | 2015-05-06 | 哈尔滨工业大学深圳研究生院 | 一种基于微孔光学反射隔膜的光纤f-p多功能传感器 |
| CN104596559B (zh) * | 2015-01-21 | 2017-08-01 | 哈尔滨工业大学深圳研究生院 | 一种基于微孔光学反射隔膜的光纤f‑p多功能传感器 |
| EP3163276A3 (en) * | 2015-11-02 | 2017-09-06 | Haute Ecole Arc Ingénierie | Fabry-perot optical sensor |
| CN111924797A (zh) * | 2020-09-29 | 2020-11-13 | 深圳市海谱纳米光学科技有限公司 | 一种具有可动镜面的法珀腔器件及其制作工艺 |
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