RU156297U1 - Волоконно-оптическое устройство измерения показателя преломления - Google Patents
Волоконно-оптическое устройство измерения показателя преломления Download PDFInfo
- Publication number
- RU156297U1 RU156297U1 RU2015110804/28U RU2015110804U RU156297U1 RU 156297 U1 RU156297 U1 RU 156297U1 RU 2015110804/28 U RU2015110804/28 U RU 2015110804/28U RU 2015110804 U RU2015110804 U RU 2015110804U RU 156297 U1 RU156297 U1 RU 156297U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- photodetector
- light source
- interferometer
- fiber
- refractive index
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
1. Волоконно-оптическое устройство измерения показателя преломления, содержащее источник света, чувствительный элемент и фотоприемник, отличающееся тем, что чувствительный элемент выполнен в виде интерферометра Рэлея, одно плечо которого выполнено в виде стандартного волоконного световода, а второе плечо содержит два коллиматора, направленных друг на друга и расположенных на расстоянии, образуя чувствительную область, при этом плечи интерферометра соединены друг с другом посредством светоделителей, при этом один светоделитель подключен к источнику света, а другой к фотоприемнику.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что чувствительный элемент подключен к источнику света и фотоприемнику при помощи сварного соединения или при помощи стандартных волоконно-оптических коннекторов в сочетании с проходящей розеткой.
Description
Полезная модель относится к измерительной технике, а именно к средствам измерения показателя преломления и предназначена для использования в химической, нефтехимической, нефтегазовой и других отраслях. Например, может служить вакуумметром, датчиком концентрации примесей в различных газах или жидкостях, измерителем показателя преломления жидкостей и газов.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленной полезной модели по совокупности признаков является устройство измерения показателя преломления (патент RU №2506568 от 10.02.2014), содержащее, по меньшей мере, один щуп-зонд, соединенный с регистрирующим модулем посредством оптического световода. При этом щуп-зонд может быть выполнен разными способами: с использованием керамической ферулы и плоско-выпуклой линзы из материала с высоким показателем преломления; или с использованием плоско-выпуклой линзы для обеспечения перпендикулярности направления отраженного пучка света от раздела сред линза-измеряемое вещество; или с использованием волоконно-оптического коллиматора для расширения светового пучка, после которого расположена призма из материала с высоким показателем преломления с углами между основаниями, обеспечивающими отражение светового потока от границы двух сред. Данное устройство принято за прототип.
Признаки прототипа, совпадающие с существенными признаками заявляемой полезной модели - источник света; чувствительный элемент; фотоприемник.
Недостатком известной конструкции является высокая чувствительность всей системы к неконтролируемым потерям в оптическом тракте по причине сравнения интенсивностей двух волн, распространяющихся по разным световодам.
Задачей, на решение которой направлено заявленное техническое решение, является повышение надежности устройства и расширение арсенала технических средств измерения показателя преломления жидкостей, газов, коллоидных растворов и других подобных веществ.
Поставленная задача была решена за счет того, что в известном волоконно-оптическом устройстве измерения показателя преломления, содержащем источник света, чувствительный элемент и фотоприемник, согласно полезной модели чувствительный элемент выполнен в виде интерферометра Рэлея, одно плечо которого выполнено в виде стандартного волоконного световода, а второе плечо содержит два коллиматора, направленных друг на друга и расположенных на расстоянии, образуя чувствительную область, плечи интерферометра соединены друг с другом посредством светоделителей, при этом один светоделитель подключен к источнику света, а другой к фотоприемнику.
Целесообразно подключение чувствительного элемента к источнику света и фотоприемнику при помощи сварного соединения или при помощи стандартных волоконно-оптических коннекторов в сочетании с проходящей розеткой.
Признаки заявляемого технического решения, отличительные от прототипа - чувствительный элемент выполнен в виде интерферометра Рэлея, одно плечо которого выполнено в виде стандартного волоконного световода, а второе плечо содержит два коллиматора, направленных друг на друга и расположенных на расстоянии, образуя чувствительную область; плечи интерферометра соединены друг с другом посредством светоделителей; один светоделитель подключен к источнику света, а другой к фотоприемнику; чувствительный элемент подключен к источнику света и фотоприемнику при помощи сварного соединения или при помощи стандартных волоконно-оптических коннекторов в сочетании с проходящей розеткой.
Благодаря выполнению чувствительного элемента в виде интерферометра Рэлея, он слабо подвержен влиянию случайных оптических потерь, что позволяет повысить надежность устройства в целом.
На фиг. 1 представлено волоконно-оптическое устройство измерения показателя преломления.
На фиг. 2 представлен общий вид чувствительного элемента.
Волоконно-оптическое устройство измерения показателя преломления (фиг. 1) содержит источник света 1, чувствительный элемент 2 и фотоприемник 3 последовательно соединенные посредством световода.
Чувствительный элемент 2 (фиг. 2) выполнен в виде интерферометра Рэлея и содержит два светоделителя 4 и 5. Светоделитель 4 разделяет излучение, поступающее из источника света 1 на два пучка в плечи интерферометра. Светоделитель 5 сводит пучки излучения из плеч интерферометра в одно волокно и направляет их в фотоприемник 3. Одно из плеч интерферометра выполнено в виде стандартного волоконного световода 6, например SMF-28e. Второе плечо содержит два коллиматора 7, направленных друг на друга таким образом, чтобы свет, выходя из одного коллиматора 7, попадал в противоположный и продолжал распространяться по волокну. Коллиматоры 7 расположены на расстоянии друг от друга, образуя рабочую область 8 чувствительного элемента 3. Чувствительная область 8 во время работы заполняется исследуемым веществом. Чувствительный элемент 2 подключен к источнику света 1 и фотоприемнику 3 при помощи стандартного сварного соединения с дальнейшей защитой мест сварки при помощи стандартного комплекта деталей защиты сварного стыка (КДЗС). Защита сварного стыка может осуществляться при помощи восстановления полимерного покрытия световода. Также включение в оптическую линию чувствительного элемента 2 может быть реализовано при помощи стандартных волоконно-оптических коннекторов в сочетании с проходящей розеткой 9.
Устройство работает следующим образом.
Излучение от источника света 1 направляется через оптическое волокно к чуствительному элементу 2. При попадании в светоделитель 4 излучение расщепляется на два пучка. После прохождения через плечи интерферометра, между пучками накапливается разность хода. Далее они вновь сводятся при помощи второго светоделителя 5 в одно волокно, интерферируют и по световоду направляются в фотоприемник 3. Показатель преломления определяют по сдвигу интерференционной картины, зависящему от разности показателей преломления эталона и исследуемого вещества 
,
где n1 - показатель преломления эталона;
n2 - показатель преломления исследуемого вещества;
m - количество полос, на которое сдвинулась интерференционная картина;
λ - длина волны света от источника излучения;
l - расстояние между коллиматорами.
Преимущество предлагаемой полезной модели состоит в том, что она позволяет повысить надежность устройства за счет выполнения чувствительного элемента в виде интерферометра Рэлея и расширить арсенал технических средств измерения показателя преломления жидкостей, газов, коллоидных растворов и других подобных веществ.
Claims (2)
1. Волоконно-оптическое устройство измерения показателя преломления, содержащее источник света, чувствительный элемент и фотоприемник, отличающееся тем, что чувствительный элемент выполнен в виде интерферометра Рэлея, одно плечо которого выполнено в виде стандартного волоконного световода, а второе плечо содержит два коллиматора, направленных друг на друга и расположенных на расстоянии, образуя чувствительную область, при этом плечи интерферометра соединены друг с другом посредством светоделителей, при этом один светоделитель подключен к источнику света, а другой к фотоприемнику.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что чувствительный элемент подключен к источнику света и фотоприемнику при помощи сварного соединения или при помощи стандартных волоконно-оптических коннекторов в сочетании с проходящей розеткой.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015110804/28U RU156297U1 (ru) | 2015-03-25 | 2015-03-25 | Волоконно-оптическое устройство измерения показателя преломления |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015110804/28U RU156297U1 (ru) | 2015-03-25 | 2015-03-25 | Волоконно-оптическое устройство измерения показателя преломления |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU156297U1 true RU156297U1 (ru) | 2015-11-10 |
Family
ID=54536457
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015110804/28U RU156297U1 (ru) | 2015-03-25 | 2015-03-25 | Волоконно-оптическое устройство измерения показателя преломления |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU156297U1 (ru) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU169126U1 (ru) * | 2016-04-14 | 2017-03-03 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Волоконно-оптическое устройство измерения показателя преломления |
| RU175215U1 (ru) * | 2017-04-19 | 2017-11-28 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Волоконно-оптическое устройство измерения показателя преломления |
| CN110006846A (zh) * | 2019-04-19 | 2019-07-12 | 哈尔滨工程大学 | 一种v型特种光纤的微量液体折射率测量装置与制备方法 |
| RU222877U1 (ru) * | 2023-11-23 | 2024-01-22 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)" | Оптический разветвитель |
-
2015
- 2015-03-25 RU RU2015110804/28U patent/RU156297U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU169126U1 (ru) * | 2016-04-14 | 2017-03-03 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Волоконно-оптическое устройство измерения показателя преломления |
| RU175215U1 (ru) * | 2017-04-19 | 2017-11-28 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Волоконно-оптическое устройство измерения показателя преломления |
| CN110006846A (zh) * | 2019-04-19 | 2019-07-12 | 哈尔滨工程大学 | 一种v型特种光纤的微量液体折射率测量装置与制备方法 |
| RU222877U1 (ru) * | 2023-11-23 | 2024-01-22 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)" | Оптический разветвитель |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Yang et al. | A review of recent developed and applications of plastic fiber optic displacement sensors | |
| CN103674117B (zh) | 基于拉曼散射同时测量全同弱光纤光栅温度与应变的方法及装置 | |
| WO2017000364A1 (zh) | 基于光束扫描共焦探测技术的探针传感方法及装置 | |
| CN107515033B (zh) | 基于光频域反射技术的点式液位传感器装置及其测量方法 | |
| CN104089682B (zh) | 一种液位检测装置及其检测方法 | |
| US10247583B2 (en) | Fiber-optic sensor and method for the production and use thereof | |
| CN103267743A (zh) | 一种折射率测量装置及方法 | |
| CN102778306A (zh) | 光子晶体光纤折射率温度传感器、制作方法及测量系统 | |
| WO2013091584A1 (zh) | 一种检测基质内缺陷的方法及装置 | |
| RU156297U1 (ru) | Волоконно-оптическое устройство измерения показателя преломления | |
| CN105911025A (zh) | 一种分布式螺旋芯光纤表面等离子体共振传感器及其测量方法 | |
| CN104698468A (zh) | 光纤光学相干测距装置和光纤光学测距方法 | |
| CN204649162U (zh) | 一种光纤光栅分布式应变检测装置 | |
| CN102636457A (zh) | 一种微量液体折射率的测量系统及测量方法 | |
| CN102269911A (zh) | 一种基于otdr技术的光解调方法及其光解调仪 | |
| EP0079944A1 (en) | OPTICAL FIBER INTERFEROMETER. | |
| RU2760069C1 (ru) | Устройство и способ для распределенного определения прямолинейности рабочей поверхности скребкового конвейера на основе волоконно-оптического измерения | |
| CN101281126B (zh) | 光纤式光学外差法倏逝波腔衰荡光谱分析装置 | |
| JP2012202910A (ja) | 反射光測定装置 | |
| CN105954004B (zh) | 一种后向散射随机匹配相干噪声测试仪 | |
| RU2506568C2 (ru) | Устройство измерения показателя преломления | |
| RU78947U1 (ru) | Устройство измерения линейных перемещений объектов с плоской зеркально-отражающей поверхностью | |
| CN107917899B (zh) | 多芯光纤马赫曾德液体传感器 | |
| CN205449326U (zh) | 一种基于光纤fp腔实现激光拍频测温的装置 | |
| CN101806731B (zh) | 基于ccd和梯形玻璃体的差分式溶液浓度测量方法及装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20200326 |