FR3097319A1

FR3097319A1 - Capteur de débit à fibre optique

Info

Publication number: FR3097319A1
Application number: FR1908194A
Authority: FR
Inventors: Yingying Wang; Gangding PENG; Chang Wang; Jiasheng NI; Qingchao Zhao; Faxiang Zhang; Shaodong Jiang; Long Ma
Original assignee: Laser Inst Of Shandong Academy Of Science; Qilu University of Technology; Laser Institute of Shandong Academy of Science
Current assignee: Laser Inst Of Shandong Academy Of Science; Qilu University of Technology; Laser Institute of Shandong Academy of Science
Priority date: 2019-06-14
Filing date: 2019-07-19
Publication date: 2020-12-18
Anticipated expiration: 2039-07-19
Also published as: AU2019206061B1; US10753775B1; CN110161281A; FR3097319B1; CN110161281B

Abstract

La présente invention porte sur un capteur de débit à fibre optique, comportant : un boîtier (1), un composant élastique (2), un composant de détection à fibre optique (3), un élément flottant (4) et un joint d’étanchéité fixe (5). Le composant élastique comporte un premier organe élastique (21) et un deuxième organe élastique (22) qui sont symétriques l’un de l’autre et sont disposés d’une manière étroitement ajustée, des surfaces d’ajustement du premier organe élastique et du deuxième organe élastique étant respectivement pourvues d’une rainure de logement (23) correspondante. Deux extrémités du composant élastique sont fixées respectivement au niveau du joint d’étanchéité fixe et de l’élément flottant. Le composant de détection à fibre optique est disposé dans les rainures de logement, et les deux extrémités du composant de détection à fibre optique sont soudées dans les rainures de logement par une soudure au verre (6). Le composant élastique est enfermé dans le boîtier, et une extrémité du boîtier est fixée au niveau du joint d’étanchéité fixe. Référence : figure 1

Description

CAPTEUR DE DÉBIT À FIBRE OPTIQUE

La présente invention concerne le domaine technique des capteurs de surveillance à fibre optique, et en particulier un capteur de débit à fibre optique.

Un capteur à fibre optique est un capteur qui convertit un état d’un objet à mesurer en un signal optique mesurable, et peut être appliqué dans les domaines de la surveillance de niveaux de liquide, de pressions, de déformations, de températures, de vitesses d’écoulement et analogues. Un capteur de débit à fibre optique est plus largement appliqué aux domaines de l’ingénierie marine et pétrolière et analogues en raison de ses avantages de haute sensibilité, de résistance aux perturbations électromagnétiques, de facilité à se prêter à un multiplexage de longueurs d’onde et analogues.

Un capteur de débit à fibre optique surveille une vitesse d’écoulement par l’intermédiaire d’un élément de détection à fibre placé contre une structure métallique correspondante. Dans un capteur de débit à fibre optique, l’élément de détection à fibre doit être sensibilisé et conditionné, et est généralement attaché à une surface d’un matériau de substrat, tel qu’une poutre métallique, au moyen de colle.

Quand l’élément de détection à fibre est attaché sur la poutre métallique, il existe une relativement grande différence entre les coefficients de dilation de l’élément de détection à fibre et de la poutre métallique. Dans ce cas, un phénomène de dilatation thermique différentielle se manifeste sous l’influence de la température ; et sous l’influence d’une température élevée, la colle devient extrêmement instable et une déformation de fluage peut survenir, entraînant un résultat de mesure final imprécis, et même un problème de défaillance du capteur de débit à fibre optique. De plus, l’utilisation d’un capteur de débit à fibre optique se traduit par une mesure du type à contact, et dans ce cas, l’élément de détection à fibre, servant d’élément de mesure de base, peut facilement souffrir d’une perte d’hydrogène et d’une corrosion. En conséquence, un capteur de débit à fibre optique ne peut pas être utilisé pour une surveillance à long terme dans des environnement difficiles tels qu’un puits de pétrole et de l’eau de mer.

La présente invention porte sur un capteur de débit à fibre optique permettant de résoudre le problème technique qui est qu’un capteur de débit à fibre optique de l’état antérieur de la technique ne peut pas être adapté à des environnements difficiles à haute température, fort pouvoir corrosif et analogues.

Pour résoudre le problème technique susmentionné, des modes de réalisation de cette demande décrivent les solutions techniques suivantes.

Selon un mode de réalisation un capteur de débit à fibre optique, le capteur de débit à fibre optique comprend : un boîtier, un composant élastique, un composant de détection à fibre optique, un élément flottant et un joint d’étanchéité fixe, dans lequel :
le composant élastique comporte un premier organe élastique et un deuxième organe élastique qui sont symétriques l’un à l’autre et sont disposés d’une manière étroitement ajustée, les surfaces d’ajustement du premier organe élastique et du deuxième organe élastique étant toutes les deux pourvues d’une rainure de logement, et les deux rainures de logement étant mises en correspondance l’une avec l’autre ;
une extrémité du composant élastique est fixée au niveau du joint d’étanchéité fixe, et l’autre extrémité est fixée au niveau de l’élément flottant ;
le composant de détection à fibre optique est disposé dans les rainures de logement, les deux extrémités du composant de détection à fibre optique étant soudées dans les rainures de logement par une soudure au verre ; et
le composant élastique est incorporé dans le boîtier, et une extrémité du boîtier est fixée au niveau du joint d’étanchéité fixe par vissage.

Facultativement, dans le capteur de débit à fibre optique susmentionné, la rainure de logement comporte une première partie de logement et une deuxième partie de logement, une partie médiane de la rainure de logement étant la deuxième partie de logement et les deux extrémités de la rainure de logement formant la première partie de logement ;
la première partie de logement étant configurée pour souder des fibres présentes aux deux extrémités du composant de détection à fibre optique, et la deuxième partie de logement est configurée pour recevoir un élément sensible du composant de détection à fibre optique d’une manière suspendue ; et
une taille de la première partie de logement est égale à un diamètre de la fibre, et une taille de la deuxième partie de logement est supérieure à celle de l’élément sensible.

Facultativement, dans le capteur de débit à fibre optique susmentionné, le premier organe élastique est soudé au deuxième organe élastique.

Facultativement, dans le capteur de débit à fibre optique susmentionné, le composant élastique comporte un composant élastique du type feuille et un composant élastique du type colonne.

Facultativement, dans le capteur de débit à fibre optique susmentionné, les deux extrémités du composant élastique du type feuille sont pourvues d’un premier trou de fixation, une extrémité du joint d’étanchéité fixe qui est assemblée au composant élastique du type feuille est pourvue d’un deuxième trou de fixation, et une extrémité de l’élément flottant qui est assemblée au composant élastique du type feuille est pourvue d’un troisième trou de fixation, le deuxième trou de fixation et le troisième trou de fixation correspondant respectivement aux premiers trous de fixation présents aux deux extrémités du composant élastique du type feuille, des vis étant respectivement utilisées pour un assemblage fixe.

Facultativement, dans le capteur de débit à fibre optique susmentionné, les deux extrémités du composant élastique du type colonne sont pourvues d’un filetage extérieur, l’extrémité du joint d’étanchéité fixe qui est assemblée au composant élastique du type feuille et l’extrémité de l’élément flottant qui est assemblée au composant élastique du type colonne sont toutes les deux pourvues d’un filetage intérieur, et les filetages intérieurs s’adaptent tous les deux aux filetages extérieurs.

Facultativement, dans le capteur de débit à fibre optique susmentionné, une application d’un revêtement de film métallisé est effectuée au niveau d’une surface du composant de détection à fibre optique.

Facultativement, dans le capteur de débit à fibre optique susmentionné, la soudure au verre est chauffée et fondue par induction haute fréquence.

Facultativement, dans le capteur de débit à fibre optique susmentionné, une bague d’étanchéité est placée à un endroit où le boîtier est assemblé au joint d’étanchéité fixe par vissage.

Facultativement, dans le capteur de débit à fibre optique susmentionné, l’élément sensible comporte un réseau sur fibre multicœur, une cavité F-P et un laser.

Par comparaison à l’état antérieur de la technique, cette demande offre les effets avantageux suivants.

Cette demande porte sur un capteur de débit à fibre optique. Le capteur de débit à fibre optique comporte : un boîtier, un composant élastique, un composant de détection à fibre optique, un élément flottant et un joint d’étanchéité fixe. Le composant élastique comporte un premier organe élastique et un deuxième organe élastique qui sont symétriques l’un de l’autre et sont disposés d’une manière étroitement ajustée. En outre, des surfaces d’ajustement du premier organe élastique et du deuxième organe élastique qui sont en contact l’une avec l’autre sont toutes les deux pourvues d’une rainure de logement, les deux rainures de logement étant mises en correspondance l’une avec l’autre. Après que le premier organe élastique et le deuxième organe élastique ont été combinés et que les deux extrémités du composant élastique ont été fixées respectivement au joint d’étanchéité fixe et à l’élément flottant, les rainures de logement sur les deux organes élastiques forment un espace clos. Le composant de détection à fibre optique de cette demande peut être disposé dans l’espace clos formé par les rainures de logement. Le composant de détection à fibre optique est entouré par le composant élastique, de manière à empêcher un contact direct du composant de détection à fibre optique avec un fluide extérieur tel que de l’eau, du pétrole ou un mélange pétrole-eau, ce qui permet d’empêcher un endommagement du composant de détection à fibre optique par corrosion, perte d’hydrogène ou analogue. Par ailleurs, les deux extrémités du composant de détection à fibre optique sont soudées dans les rainures de logement par une soudure au verre. Un soudage par fusion est réalisé par utilisation d’une soudure au verre ayant un coefficient de dilatation proche de celui d’une fibre optique, de manière à éviter une mesure imprécise causée par une déformation de fluage à haute température d’une colle et une dilatation thermique différentielle, ou même une défaillance du capteur de débit à fibre optique. De plus, le composant élastique est enfermé dans le boîtier, et une extrémité du boîtier est fixée au joint d’étanchéité fixe par vissage. Le boîtier sert en outre à protéger le composant élastique et le composant de détection à fibre optique. Par comparaison à l’état antérieur de la technique, le capteur de débit à fibre optique de cette demande peut être adapté à des environnements difficiles à haute température, à fort pouvoir corrosif et analogues, et a une longue durée de vie.

On comprendra que la description générale qui précède et la description détaillée qui suit sont simplement illustratives et explicatives, et ne peuvent pas limiter cette demande.

Pour décrire plus clairement les solutions techniques de cette demande, les dessins annexés à utiliser dans les modes de réalisation sont brièvement expliqués ci-dessous. Naturellement, l’homme du métier pourra aussi imaginer d’autres dessins annexés d’après ces dessins annexés, sans effort inventif.

est une vue de gauche d’un capteur de débit à fibre optique selon un mode de réalisation de la présente invention ;

est une vue de face du capteur de débit à fibre optique selon un mode de réalisation de la présente invention ;

est une vue de face d’un composant élastique selon un mode de réalisation de la présente invention ;

st un schéma de la structure de base du composant élastique selon un mode de réalisation de la présente invention ; et

est un schéma de la structure de base d’un autre composant élastique selon un mode de réalisation de la présente invention.

Pour permettre à l’homme du métier de mieux comprendre les solutions techniques de cette demande, les solutions techniques des modes de réalisation de cette demande sont décrits de manière claire et précise dans ce qui suit en combinaison avec les dessins annexés des modes de réalisation de cette demande. Évidemment, les modes de réalisation décrits illustrent simplement certains modes de réalisation de cette demande et ne représentent pas tous les modes de réalisation. Tout autre mode de réalisation que l’homme du métier pourra imaginer sans effort inventif d’après les modes de réalisation de cette demande appartiennent à la portée de protection de cette demande.

Un capteur de débit à fibre optique est de plus en plus largement appliqué aux domaines de l’ingénierie marine et pétrolière et analogues en raison de ses avantages de haute sensibilité, de résistance aux perturbations électromagnétiques, de facilité à se prêter à un multiplexage de longueurs d’onde et analogues. En conséquence, il est très important de garantir que le capteur de débit à fibre optique peut être utilisé pour une surveillance à long terme dans des environnements difficiles tels qu’un puits de pétrole et l’eau de mer.

On se reportera maintenant aux figures 1 et 2. La figure 1 est une vue de gauche d’un capteur de débit à fibre optique selon un mode de réalisation de la présente invention, et la figure 2 est une vue de face du capteur de débit à fibre optique selon un mode de réalisation de la présente invention. En combinaison avec les figures 1 et 2, on peut observer que le capteur de débit à fibre optique selon cette demande comporte : un boîtier 1, un composant élastique 2, un composant de détection à fibre optique 3, un élément flottant 4 et un joint d’étanchéité fixe 5.

Plus précisément, le composant élastique 2 comporte un premier organe élastique 21 et un deuxième organe élastique 22 qui sont symétriques l’un de l’autre et sont disposés d’une manière étroitement ajustée. Les deux organes élastiques sont tous les deux pourvus d’une rainure de logement 23, et les surfaces respectives pourvues des rainures de logement 23 sont ajustées en appui l’une contre l’autre pour assurer l’étanchéité. Les deux rainures de logement 23 sont mises en correspondance l’une avec l’autre. Une extrémité du composant élastique 2 est fixée au niveau du joint d’étanchéité fixe 5, et son autre extrémité est fixée au niveau de l’élément flottant 4. Après que le premier organe élastique 21 et le deuxième organe élastique 22 ont été combinés, et que les deux extrémités du composant élastique 2 ont été fixées respectivement au niveau du joint d’étanchéité fixe 5 et de l’élément flottant 4, les rainures d’étanchéité 23 présentes sur les deux organes élastiques forment un espace clos. En outre, pour lier fermement les deux organes élastiques, dans cette demande, le premier organe élastique 21 est soudé au deuxième organe élastique 22, et les deux organes élastiques 21, 22 soudés assurent l’étanchéité du composant de détection à fibre optique 3 placé en leur sein.

Dans cette demande, le composant de détection à fibre optique 3 peut être disposé dans l’espace clos formé par les rainures de logement 23 présentes dans le composant élastique 2. Le composant élastique 2 entoure le composant de détection à fibre optique 3 pour empêcher un contact direct du composant de détection à fibre optique 3 avec un fluide extérieur tel que de l’eau, du pétrole ou un mélange pétrole-eau, et empêcher un endommagement du composant de détection à fibre optique par corrosion, perte d’hydrogène ou analogue. La durée de vie du capteur de débit à fibre optique est ainsi prolongée.

Par ailleurs, après que le composant de détection à fibre optique 3 a été disposé dans les rainures de logement 23, les deux extrémités du composant de détection à fibre optique 3 sont soudées dans les rainures de logement 23 par une soudure au verre 6. Dans cette demande, un soudage par fusion est réalisé par utilisation d’une soudure au verre 6 ayant un coefficient de dilatation proche de celui de la fibre optique, de manière à éviter une mesure imprécise causée par une déformation de fluage à haute température d’une colle et une dilatation thermique différentielle, ou même une défaillance du capteur de débit à fibre optique. La soudure au verre 6 est chauffée et fondue par induction haute fréquence. Le chauffage par induction haute fréquence permet de chauffer uniformément et rapidement la soudure au verre avec un rendement de travail élevé.

De plus, le composant élastique 2 est incorporé dans le boîtier 1, et une extrémité du boîtier 1 est fixée au niveau du joint d’étanchéité fixe 5 par vissage. Le boîtier 1 a en outre pour fonction de protéger le composant élastique 2 et le composant de détection à fibre optique 3. Pour encore mieux assurer l’étanchéité de l’assemblage, une bague d’étanchéité 11 est disposée à une position où le boîtier 1 est assemblé par vissage au joint d’étanchéité fixe 5.

Par comparaison à l’état antérieur de la technique, le capteur de débit à fibre optique de cette demande empêche un contact direct du composant de détection à fibre optique avec un fluide extérieur, empêchant ainsi un endommagement du composant de détection à fibre optique par corrosion, perte d’hydrogène ou analogue. Par ailleurs, le composant de détection à fibre optique évite également une déformation de fluage à haute température d’une colle et une dilatation thermique différentielle. En conséquence, le capteur de débit à fibre optique peut être adapté à des environnements difficiles à haute température, à fort pouvoir corrosif et analogues, a une longue durée de vie, et peut être utilisé pour une surveillance permanente.

Pour optimiser encore les solutions techniques précédentes, dans cette demande, la rainure de logement 23 comporte une première partie de logement 231 et une deuxième partie de logement 232. On se reportera maintenant aux figures 4 et 5. La figure 4 est un schéma de la structure de base d’un composant élastique selon un mode de réalisation de la présente invention ; et la figure 5 est un schéma de la structure de base d’un autre composant élastique selon un mode de réalisation de la présente invention. Les figures 4 et 5 représentent respectivement un composant élastique du type feuille et un composant élastique du type colonne utilisés dans des modes de réalisation de la présente invention. Dans cette demande, une partie médiane de la rainure de logement 23 est la deuxième partie de logement 232, et les deux extrémités de la rainure de logement 23 forment la première partie de logement 231.

En outre, la première partie de logement 231 a une taille égale aux diamètres des fibres 31 présentes aux deux extrémités du composant de détection à fibre optique 3, et est configurée pour souder les fibres 31 présentes aux deux extrémités du composant de détection à fibre optique 3. Les fibres 31 soudées par l’intermédiaire de la soudure au verre 6 sont étroitement liées à la première partie de logement 231, garantissant encore le conditionnement étanche d’un élément sensible 32. La deuxième partie de logement 232 a une taille supérieure à celle de l’élément sensible 32 du composant de détection à fibre optique 3, et est configurée pour recevoir l’élément sensible 32 du composant de détection à fibre optique 3. On notera que, dans la présente invention, il est nécessaire de garantir que l’élément sensible 32 est conditionné dans la deuxième partie de logement 232 d’une manière suspendue. Cela permet d’éviter des phénomènes tels qu’une fluctuation de fréquence des impulsions, évitant ainsi une erreur de détection finale.

Dans cette demande, l’élément sensible 32 comporte des réseaux sur fibre multicœur, une cavité F-P et un laser, et analogues. Étant donné que la largeur de l’élément sensible 32 est supérieure au diamètre des optiques 31, la taille de la deuxième partie de logement 232 est supérieure à celle de la première partie de logement 231. Par exemple, par utilisation des réseaux sur fibre multicœur comme organes de détection, une valeur de déformation peut être détectée lorsqu’une jauge élastique se déforme sous l’effet d’une contrainte, et des valeurs de déformation peuvent être simultanément détectées à différentes positions du premier organe élastique et du deuxième organe élastique. Des erreurs de détection causées par l’installation d’organes de détection à des emplacements différents peuvent être éliminées par interpolation ou calcul de moyenne.

Dans cette demande, pendant le conditionnement du composant élastique 2 et du composant de détection à fibre optique 3, en prenant un réseau sur fibre double cœur comme exemple de réseau sur fibre multicœur, on peut d’abord placer un cœur du réseau sur fibre dans la rainure de logement du premier organe élastique 21. On ajuste la position du réseau sur fibre afin de placer une région inscrite du réseau sur fibre dans la deuxième partie de logement 232, puis on place les fibres présentes à une extrémité de celui-ci dans la première partie de logement 231 de la rainure de logement 23. On fait passer les fibres à travers de la soudure au verre 6. On porte à fusion la soudure au verre 6 par induction haute fréquence de façon à souder la fibre dans la première partie de logement 231. De manière similaire, on fait également passer des fibres présentes à l’autre extrémité du réseau sur fibre à travers de la soudure au verre 6, et on les place dans une autre première partie de logement 231 de la rainure de logement 23. On serre des queues de cochon du réseau sur fibre par une pince à fibre. On fait passer les queues de cochon par un trou traversant du joint d’étanchéité fixe 5, et on les connecte à un instrument de démodulation. On applique une précontrainte au réseau sur fibre double cœur par ajustement de la pince à fibre. On fait chauffer la soudure au verre 6 et on la porte à fusion par induction haute fréquence, de façon à souder la fibre dans la première partie de logement 231. On soude un autre cœur du réseau sur fibre dans la rainure de logement du deuxième organe élastique 22 à l’aide du même procédé. Après que les réseaux sur fibre ont été soudés sur les deux organes élastiques, on applique l’une contre l’autre les deux surfaces pourvues de rainures de logement des organes élastiques pour les souder. Le réseau sur fibre dans le premier organe élastique 21 est prévu pour mesurer une variable de traction, et le réseau sur fibre dans le deuxième organe élastique 22 est prévu pour mesurer une variable de compression. La rainure de logement du premier organe élastique 21 et la rainure de logement du deuxième organe élastique 22 sont mises en correspondance l’une avec l’autre, et peuvent donc être utilisées pour mesurer la variable de traction/compression à la même position, de manière à augmenter la précision du résultat final de mesure. Deux réseaux sur fibre sont disposés dans le composant élastique 2, de manière à pouvoir éliminer l’influence de la température pendant la détection de déformation.

La figure 3 est une vue de face d’un composant élastique selon un mode de réalisation de la présente invention. On se reportera en combinaison aux figures 3 et 4. Dans cette demande, les deux extrémités du composant élastique du type feuille sont pourvues de premiers trous de fixation 24, et le composant élastique du type feuille est assemblé respectivement à l’élément flottant 4 et au joint d’étanchéité fixe 5 par l’intermédiaire des premiers trous de fixation 24 présents aux deux extrémités. De manière correspondante, une extrémité du joint d’étanchéité fixe 5 qui est assemblée au composant élastique du type feuille est pourvue de deuxièmes trous de fixation 51. Pendant l’assemblage, on fait rentrer le composant élastique du type feuille dans le joint d’étanchéité fixe 5. On aligne le premier trou de fixation 24 et le deuxième trou de fixation 51, et on utilise des vis adaptées pour la fixation. De manière similaire, une extrémité de l’élément flottant 4 qui est assemblée au composant élastique du type feuille est pourvue de troisièmes trous de fixation 41. Pendant l’assemblage, on fait rentrer le composant élastique du type feuille dans l’élément flottant 4, on aligne le premier trou de fixation 24 et le troisième trou de fixation 41, et on utilise ensuite des vis pour fixer l’assemblage.

On se reportera maintenant à la figure 5. Dans cette demande, les deux extrémités du composant élastique du type colonne sont pourvues d’un filetage extérieur 25. Une extrémité du joint d’étanchéité fixe 5 qui est assemblée au composant élastique du type colonne est pourvue d’un filetage intérieur, et une extrémité de l’élément flottant 4 qui est assemblée au composant élastique du type colonne est également pourvue d’un filetage intérieur. Les deux extrémités du composant élastique du type colonne sont directement assemblées et fixées respectivement à l’élément flottant 4 et au joint d’étanchéité fixe 5 au moyen des filetages intérieurs et des filetages extérieurs conjugués.

En outre, l’élément flottant 4 et le composant élastique 2 susmentionnés sont relativement faciles à détacher ou à assembler grâce à une liaison mécanique entre eux. En conséquence, un élément flottant d’une forme appropriée, tel qu’un élément flottant du type colonne, un élément flottant du type profil aérodynamique ou analogue peut être sélectionné selon les exigences d’un testeur. Par exemple, un élément flottant du type profil aérodynamique peut réduire la résistance d’un fluide, ce qui permet d’éviter une erreur de mesure causée par une variation brusque de vitesse du fluide. Le testeur peut fixer l’élément flottant du type profil aérodynamique sur le composant élastique 2 au moyen d’une vis selon les exigences.

De plus, dans cette demande, un film de revêtement métallisé est disposé au niveau d’une surface du composant de détection à fibre optique 3. Le composant de détection à fibre optique 3 est métallisé par application d’un revêtement d’un film métallique mince sur sa surface. Le composant de détection à fibre optique 3 a un coefficient de dilatation qui est proche de celui du composant élastique 2. Sous l’effet d’une variation de température, le composant de détection à fibre optique 3 peut avoir le même taux de dilatation/contraction que le premier organe élastique 21 et le deuxième organe élastique 22, ce qui permet d’éviter un phénomène de dilatation thermique différentielle, et en outre d’éviter un résultat de surveillance imprécis ou un phénomène de défaillance du capteur de débit à fibre optique.

Les mises en œuvre susmentionnées sont toutes décrites relativement à d’autres habitudes et en combinaison avec elles. Différents modes de réalisation comportent tous des parties identiques, et pour des parties identiques ou similaires entre les modes de réalisation dans cette description, l’une peut faire référence à l’autre. Les détails ne sont pas décrits dans cette description.

On notera que dans cette description, des termes de relation tels que « premier » et « deuxième » sont utilisés simplement pour distinguer une entité ou opération d’une autre entité ou opération, et ne sont pas nécessairement destinés à imposer ou à impliquer une quelconque relation réelle ou un quelconque ordre réel entre ces entités ou opérations. En outre, des termes tels que « comprendre », « comporter » ou toute autre variante sont destinés à englober une inclusion non exclusive, de sorte qu’une structure de circuit, un objet ou un dispositif comportant une série d’éléments comporte non seulement ces éléments, mais comporte également d’autres éléments qui ne sont pas explicitement listés, ou comprend en outre des éléments inhérents à la structure de circuit, à l’objet ou au dispositif. Sans autre limitation, un élément défini par une déclaration « comportant un… » n’exclut pas l’existence d’autres éléments identiques dans la structure de circuit, l’objet ou le dispositif comportant les éléments.

L’homme du métier pourra facilement imaginer d’autres solutions de mise en œuvre de cette demande après avoir considéré la description et mis en pratique l’invention qui y est décrite. Cette demande est destinée à couvrir toute variante, utilisation ou modification adaptative de la présente invention. Ces variantes, utilisations ou modifications adaptatives suivent le principe général de cette demande et incluent les connaissances générales courantes ou les moyens techniques courants dans ce domaine technique qui ne sont pas décrits dans cette demande. La description et les modes de réalisation sont simplement considérés comme étant illustratifs, et la portée et l’esprit réels de cette demande sont indiqués dans le contenu des revendications.

Les mises en œuvre susmentionnées de cette demande ne constituent aucune limitation sur la portée de protection de cette demande.

LISTE DE COMPOSANTS

1 Boîtier

11 Bague d’étanchéité

2 Composant élastique

21 Premier organe élastique

22 Deuxième organe élastique

23 Rainure de logement

231 Première partie de logement

232 Deuxième partie de logement

24 Premier trou de fixation

25 Filetage extérieur

3 Composant de détection à fibre optique

31 Fibre optique

32 Élément sensible

4 Élément flottant

41 Troisième trou de fixation

5 Joint d’étanchéité fixe

51 Deuxième trou de fixation

6 Soudure au verre

Claims

Capteur de débit à fibre optique, le capteur de débit à fibre optique comprenant :
un boitier (1), un composant élastique (2), un composant de détection à fibre optique (3), un élément flottant (4) et un joint d’étanchéité fixe (5), dans lequel
le composant élastique (2) comprend un premier organe élastique (21) et un deuxième organe élastique (22) qui sont symétriques l’un de l’autre et sont disposés d’une manière étroitement ajustée, les surfaces d’ajustement du premier organe élastique (21) et du deuxième organe élastique (22) étant respectivement pourvues d’une rainure de logement (23), et les deux rainures de logement (23) étant mises en correspondance l’une avec l’autre ;
une extrémité du composant élastique (2) est fixée au niveau du joint d’étanchéité fixe (5), et l’autre extrémité est fixée au niveau de l’élément flottant (4) ;
le composant de détection à fibre optique (3) est disposé dans la rainure de logement (23), les deux extrémités du composant de détection à fibre optique (3) étant soudées sur la rainure de logement (23) par une soudure au verre (6) ; et
le composant élastique (2) est enfermé dans le boîtier (1), et une extrémité du boîtier (1) est fixée au niveau du joint d’étanchéité fixe (5) par vissage.
Capteur de débit à fibre optique selon la revendication 1, dans lequel la rainure de logement (23) comprend une première partie de logement (231) et une deuxième partie de logement (232), une partie médiane de la rainure de logement (23) formant la deuxième partie de logement (232) et les deux extrémités de la rainure de logement (23) formant la première partie de logement (231) ;
la première partie de logement (231) est configurée pour souder des fibres (31) présentes aux deux extrémités du composant de détection à fibre optique (3), et la deuxième partie de logement (232) est configurée pour recevoir un élément sensible (32) du composant de détection à fibre optique (3) d’une manière suspendue ; et
une taille de la première partie de logement (231) est égale à un diamètre de la fibre (31), et une taille de la deuxième partie de logement (232) est supérieure à celle de l’élément sensible (32).
Capteur de débit à fibre optique selon la revendication 1, dans lequel le premier organe élastique (21) est soudé au deuxième organe élastique (22).
Capteur de débit à fibre optique selon la revendication 1, dans lequel le composant élastique (2) comprend un composant élastique du type feuille et un composant élastique du type colonne.
Capteur de débit à fibre optique selon la revendication 4, dans lequel les deux extrémités du composant élastique du type feuille sont pourvues d’un premier trou de fixation (24), une extrémité du joint d’étanchéité fixe (5) qui est assemblée au composant élastique du type feuille est pourvue d’un deuxième trou de fixation (51), et une extrémité de l’élément flottant (4) qui est assemblée au composant élastique du type feuille est pourvue d’un troisième trou de fixation (41), le deuxième trou de fixation (51) et le troisième trou de fixation (41) correspondant respectivement aux premiers trous de fixation (24) présents aux deux extrémités du composant élastique du type feuille, dans lequel des vis sont respectivement utilisées pour un assemblage fixe.
Capteur de débit à fibre optique selon la revendication 4, dans lequel les deux extrémités du composant élastique du type colonne sont pourvues d’un filetage extérieur (25), l’extrémité du joint d’étanchéité fixe (5) qui est assemblée au composant élastique du type feuille et l’extrémité de l’élément flottant (4) qui est assemblée au composant élastique du type colonne sont toutes les deux pourvues d’un filetage intérieur, et les filetages intérieurs s’adaptent tous les deux aux filetages extérieurs (25).
Capteur de débit à fibre optique selon la revendication 1, dans lequel une application d’un revêtement de film métallisé est effectuée au niveau d’une surface du composant de détection à fibre optique (3).
Capteur de débit à fibre optique selon la revendication 1, dans lequel la soudure au verre (6) est chauffée et fondue par induction haute fréquence.
Capteur de débit à fibre optique selon la revendication 1, dans lequel une bague d’étanchéité (11) est placée à un endroit où le boîtier (1) est assemblé au joint d’étanchéité fixe (5) par vissage.
Capteur de débit à fibre optique selon la revendication 2, dans lequel l’élément sensible (32) comprend un réseau sur fibre multicœur, une cavité F-P et un laser.