RU2795841C1 - Fiber optic temperature sensor - Google Patents
Fiber optic temperature sensor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2795841C1 RU2795841C1 RU2022101971A RU2022101971A RU2795841C1 RU 2795841 C1 RU2795841 C1 RU 2795841C1 RU 2022101971 A RU2022101971 A RU 2022101971A RU 2022101971 A RU2022101971 A RU 2022101971A RU 2795841 C1 RU2795841 C1 RU 2795841C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shank
- fiber
- temperature sensor
- sleeve
- optic temperature
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в волоконно-оптических датчиках, предназначенных для измерения температуры объектов в различных отраслях народного хозяйства и, в первую очередь, для измерения температуры цемента большого объема в процессе его затвердевания, а затем в процессе эксплуатации сооружения. Кроме того, датчик может использоваться для измерения температуры в условиях воздействия внешних дестабилизирующих факторов на изделиях ракетно-космической и авиационной техники.The invention relates to measuring technology and can be used in fiber-optic sensors designed to measure the temperature of objects in various sectors of the national economy and, first of all, to measure the temperature of large-volume cement during its hardening, and then during the operation of the structure. In addition, the sensor can be used to measure temperature under the influence of external destabilizing factors on products of rocket, space and aviation technology.
Известен волоконно-оптический датчик температуры, содержащий осветительный и приемный световоды, первые концы которых подсоединены соответственно к источнику света и приемнику, а вторые концы подсоединены к капсуле. Общий ввод-вывод разветвителя закреплен в капсуле. В полости капсулы расположено внутрикапсульное зеркало, с помощью которого осуществляется отражение входного светового потока, поступающего через разветвитель от осветительного световода, и передача отраженного выходного светового потока в обратном направлении через этот же разветвитель в приемный световод [патент RU 2256890]. Внутрикапсульное зеркало выполнено на торце стержня, закрепленного своим противоположным концом на дне капсулы.Known fiber-optic temperature sensor containing lighting and receiving light guides, the first ends of which are connected respectively to the light source and the receiver, and the second ends are connected to the capsule. The common input-output of the splitter is fixed in the capsule. An intracapsular mirror is located in the cavity of the capsule, with the help of which the input light flux coming through the splitter from the lighting fiber is reflected, and the reflected output light flux is transmitted in the opposite direction through the same splitter to the receiving fiber [patent RU 2256890]. The intracapsular mirror is made at the end of the rod, fixed with its opposite end at the bottom of the capsule.
Известен волоконно-оптический датчик температуры, состоящий из капилляра с закрепленными в нем оптическими волокнами, плоские и гладкие торцы которых находятся на расстоянии друг от друга (патент RU 2334965, фиг.5). Одно из волокон является входом и выходом чувствительного элемента. Волокна прикрепляются к капилляру с помощью клея или легкоплавкого стекла. При изменении температуры происходит изменение длины капилляра, в результате чего изменяется база датчика (расстояние между торцами волокон).Known fiber-optic temperature sensor, consisting of a capillary fixed in it with optical fibers, flat and smooth ends of which are at a distance from each other (patent RU 2334965, figure 5). One of the fibers is the input and output of the sensing element. The fibers are attached to the capillary with glue or fusible glass. When the temperature changes, the length of the capillary changes, as a result of which the base of the sensor (the distance between the ends of the fibers) changes.
Недостатками вышеперечисленных датчиков являются:The disadvantages of the above sensors are:
- незащищенность их от внешних механических воздействий, в первую очередь от воздействия цемента;- their vulnerability from external mechanical influences, primarily from the impact of cement;
- зависимость результатов измерений от изгибов оптических волокон при сборке и воздействии внешних влияющих факторов при эксплуатации.- the dependence of the measurement results on the bending of optical fibers during assembly and the influence of external influencing factors during operation.
Известен волоконно-оптический датчик температуры, выбранный заявителем в качестве прототипа, содержащий капилляр с закрепленными в нем оптоволокном и светоотражающим элементом, установленным на расстоянии от торца оптоволокна, корпус со сквозным отверстием и двумя соосными ему глухими отверстиями, в одном из которых выполнена резьба для винта, хвостовик которого установлен в сквозном отверстии и имеет светоотражающий торец [патент RU 2393431].A fiber-optic temperature sensor is known, chosen by the applicant as a prototype, containing a capillary with an optical fiber fixed in it and a reflective element installed at a distance from the end of the optical fiber, a housing with a through hole and two blind holes coaxial to it, one of which has a thread for a screw , the shank of which is installed in a through hole and has a reflective end [patent RU 2393431].
Недостатками прототипа являются:The disadvantages of the prototype are:
- не учтены коэффициенты температурного расширения материалов, из которых изготавливаются элементы датчика, в первую очередь, капилляра и корпуса, что приведет к существенной погрешности измерений, а также при больших изменениях температуры (например, в диапазоне минус 50°С … +100°С) к большим внутренним напряжениям и, соответственно, снижению механической надежности устройства;- the coefficients of thermal expansion of the materials from which the sensor elements are made, primarily the capillary and housing, are not taken into account, which will lead to a significant measurement error, as well as at large temperature changes (for example, in the range of minus 50 ° С ... + 100 ° С) to large internal stresses and, accordingly, to a decrease in the mechanical reliability of the device;
- при установке такого датчика в затвердевающий цемент, корпус будет испытывать деформации, уровни которых сравнимы по значению с диапазоном измерения датчика, который определяется изменением расстояния между отражателем и торцом оптических волокон, соответственно, все метрологические характеристики, полученные в процессе градуирования и калибровки датчика, существенно изменятся; - when such a sensor is installed in hardening cement, the body will experience deformations, the levels of which are comparable in value with the measurement range of the sensor, which is determined by the change in the distance between the reflector and the end of the optical fibers, respectively, all metrological characteristics obtained in the process of grading and calibrating the sensor are significantly will change;
- конструкция датчика негерметичная, поэтому в условиях возможной влажности на отражающей поверхности и на торцах оптических волокон возможно возникновение при повышенных температурах водяных капелек (линз), а при пониженных температурах - инея, которые внесут существенную дополнительную погрешность;- the design of the sensor is leaky, therefore, under conditions of possible humidity on the reflective surface and on the ends of optical fibers, water droplets (lenses) may appear at elevated temperatures, and frost at low temperatures, which will introduce a significant additional error;
- результаты измерений зависят от изгибов оптических волокон при сборке и воздействии внешних влияющих факторов при эксплуатации, что также ведет к большим дополнительным погрешностям.- the measurement results depend on the bending of optical fibers during assembly and the influence of external influencing factors during operation, which also leads to large additional errors.
В результате поиска по источникам патентной и технической информации не обнаружены устройства с совокупностью существенных признаков, совпадающих с предлагаемым изобретением и обеспечивающих заявленный технический результат.As a result of a search through the sources of patent and technical information, no devices were found with a set of essential features that coincide with the proposed invention and provide the claimed technical result.
Техническим результатом предлагаемого изобретения являются:The technical result of the invention are:
- уменьшение внутренних напряжений и, соответственно, повышению механической надежности устройства в больших диапазонах изменения температур (например, в диапазоне минус 50°С … +100°С);- reducing internal stresses and, accordingly, increasing the mechanical reliability of the device in large temperature ranges (for example, in the range of minus 50°С ... +100°С);
- исключение деформаций корпуса датчика, обусловленных деформациями жесткой окружающей среды (например, бетона), влияющих на точность измерения температуры;- exclusion of sensor housing deformations caused by deformations of a hard environment (for example, concrete), which affect the accuracy of temperature measurement;
- высокая точность измерения температуры за счет возможной реализации компенсационного преобразования оптических сигналов непосредственно в зоне восприятия измерительной информации;- high accuracy of temperature measurement due to the possible implementation of the compensation conversion of optical signals directly in the zone of measurement information perception;
- обеспечение герметичности конструкции.- Ensuring the tightness of the structure.
Указанный технический результат достигается тем, что:The specified technical result is achieved by the fact that:
- волоконно-оптический датчик температуры, содержащий источник и приемники излучения, подводящие и отводящие оптические волокна, закрепленные во втулке напротив отражающей поверхности хвостовика внутри корпуса, отличается тем, что- a fiber-optic temperature sensor containing a source and receivers of radiation, input and output optical fibers fixed in a sleeve opposite the reflective surface of the shank inside the housing, characterized in that
- вновь введена цилиндрическая трубка из материала с высоким коэффициентом температурного расширения, коаксиально расположенный внутри корпуса, причем внутренний диаметр цилиндрической трубки как максимум равен внешнему диаметру узкой части хвостовика и внешнему диаметру узкой части втулки, торцы цилиндрической трубки герметично соединены с внутренними торцами широкой части хвостовика и широкой части втулки, причем коэффициенты линейного расширения материалов корпуса αК, хвостовика αХВ, втулки αВТ и цилиндра αЦ определяются соотношением:- again introduced a cylindrical tube made of a material with a high coefficient of thermal expansion, coaxially located inside the body, and the inner diameter of the cylindrical tube is at most equal to the outer diameter of the narrow part of the shank and the outer diameter of the narrow part of the sleeve, the ends of the cylindrical tube are hermetically connected to the inner ends of the wide part of the shank and the wide part of the bushing, and the coefficients of linear expansion of the materials of the body α K , shank α XB , bushing α VT and cylinder α C are determined by the relation:
начальное расстояние Х 0 между отражающей поверхностью и торцом оптических волокон определяется выражением:the initial distance X 0 between the reflective surface and the end of the optical fibers is determined by the expression:
где d С - диаметр сердцевины оптического волокна, where d C is the diameter of the core of the optical fiber,
длины корпуса l К и цилиндра l Ц связаны между собой выражением:body length l K and cylinder l C are interconnected by the expression:
- в стенке цилиндра сделано сквозное отверстие для заполнения свободного пространства между хвостовиком, втулкой и цилиндрической трубкой инертным газом, в котором герметично устанавливается герметизирующая деталь (например штифт/винт) - a through hole is made in the wall of the cylinder to fill the free space between the shank, the sleeve and the cylindrical tube with an inert gas, in which a sealing part (for example, a pin / screw) is hermetically installed
- сквозное отверстие может быть загерметизировано пайкой с помощью припоя;- the through hole can be sealed by soldering with solder;
- с зазором относительно широкой части хвостовика в корпусе герметично крепится крышка из того же материала, что и корпус;- with a gap relative to the wide part of the shank in the body, a cover made of the same material as the body is hermetically fastened;
- свободное пространство между внутренними поверхностями корпуса и крышки и внешними поверхностями цилиндрической трубки, втулки и широкой части хвостовика заполняется теплопроводным составом;- the free space between the inner surfaces of the body and cover and the outer surfaces of the cylindrical tube, bushing and wide part of the shank is filled with a heat-conducting compound;
- во втулке выполнено боковое глухое отверстие, в котором закреплено неподвижное зеркало на расстоянии Х 0 относительно торца дополнительной втулки, с закрепленными дополнительными подводящими и отводящими оптическими волокнами;- in the bushing there is a side blind hole in which a fixed mirror is fixed at a distance X 0 relative to the end face of the additional bushing, with additional incoming and outgoing optical fibers fixed;
- все оптические волокна протянуты сквозь хвостовик, герметично соединенный с корпусом со стороны втулки;- all optical fibers are stretched through the shank, hermetically connected to the body from the side of the sleeve;
- зазор между неподвижным зеркалом и торцом дополнительной втулки заполнен инертным газом.- the gap between the fixed mirror and the end face of the additional sleeve is filled with an inert gas.
Сущность предложенного изобретения поясняется чертежами.The essence of the proposed invention is illustrated by drawings.
На фигуре 1 изображен общий вид волоконно-оптического датчика температуры, на фигуре 2 - упрощенная структурная схема преобразования сигналов; на фигуре 3 - графические зависимости К(Х)=Ф(Х)/Ф0.Figure 1 shows a general view of a fiber optic temperature sensor, figure 2 is a simplified block diagram of signal conversion; figure 3 - graphical dependency K ( X )=F( X )/F 0 .
Датчик содержит корпус 1 из материала с хорошей теплопроводностью (например, медного сплава), внутри которого размещен чувствительный элемент, представляющий собой цилиндр 2 из материала с высоким коэффициентом температурного расширения αЦ, например, из алюминия. С двух сторон цилиндра 2 установлены хвостовик 3 и втулка 4 из материалов с небольшими коэффициентами температурного расширения αХВ, αВТ соответственно, например, из стали 36НХТЮ, причем коэффициенты линейного расширения материалов корпуса αК, хвостовика αХВ, втулки αВТ и цилиндра αЦ определяются соотношением (1).The sensor contains a
Отражающая поверхность 5 хвостовика 3 находится напротив торцов 6 рабочего подводящего 7 (ПОВ) и рабочего отводящего 8 (ООВ) оптических волокон, закрепленных во втулке 4, причем при нормальной температуре (температуре градуирования) начальное расстояние между поверхностью 5 и торцом 6 определяется выражением (2).The reflecting
Внешний диаметр узкой части хвостовика 3 равен внутреннему диаметра цилиндра 2 (причем допуски на отверстие и вал обеспечивают скользящую посадку, например, H7/g6). Аналогично внешний диаметр узкой части втулки 4 равен внутреннему диаметру цилиндра 2, устанавливается также по скользящей посадке. Широкая часть втулки 4 с помощью резьбы закрепляется на внутренней стенку цилиндрической трубки и жестко на ней фиксируется, например с помощью клеящего состава.The outer diameter of the narrow part of the
Внутренние торцы 9 и 10 широкой части хвостовика 3 и втулки 4 соответственно соединены герметично с торцами цилиндра 2, например с помощью сварки или пайки 11 и 12 соответственно.The
В стенке цилиндра 2 сделано сквозное отверстие 13 для заполнения свободного пространства между хвостовиком 3 и втулкой 4 инертным газом, в котором герметично устанавливается герметизирующая деталь 14 (например штифт, установленный завальцовкой, а затем пайкой, или вворачивается винт и герметизируется клеящим составом).A through hole 13 is made in the wall of the
С помощью резьбы на узкой части хвостовика 3 чувствительный элемент закрепляется на внутренней резьбе цилиндрической трубки 2.Using the thread on the narrow part of the
Со стороны широкой части хвостовика 3 с зазором относительно хвостовика 3 в корпусе 1 неподвижно крепится крышка 15 из того же материала, что и корпус 1.From the side of the wide part of the
Свободное пространство между внутренними поверхностями корпуса 1 и крышки 15 и внешними поверхностями цилиндрической трубки 2, втулки 4 и широкой части хвостовика 3 заполняется теплопроводным составом 16.The free space between the inner surfaces of the
Во втулке 4 выполнено боковое глухое отверстие 17, в котором закреплено неподвижное зеркало 18 на расстоянии Х 0 относительно торца дополнительной втулки 19, с закрепленными дополнительными подводящими 20 и отводящими 21 оптическими волокнами (см. фиг. 2). Отверстие 17 перед установкой втулки 19 заполняется инертным газом (например, аргоном).In the
Все оптические волокна протянуты сквозь хвостовик 22, герметично соединенный со втулкой 4, заполненный герметиком и закрепленный в корпусе 1.All optical fibers are pulled through the
Датчик работает следующим образом.The sensor works as follows.
При изменении температуры окружающей среды на значение ΔT она благодаря процессу теплопередачи передается через корпус 1, теплопроводную пасту 16, на цилиндрическую трубку 2, которая изменяет свою длину благодаря большому коэффициенту температурного расширения. Так как на торцах цилиндрической трубки 2 жестко закреплены хвостовик 3 и втулка 4 с малыми коэффициентами расширения, то происходит перемещение отражающей поверхности 5 хвостовика 3 относительно торцов 6 оптических волокон.When the ambient temperature changes by ΔT, it is transferred through the heat transfer process through the
Световой поток от источника излучения 23 (например, ИК-светодиода) по рабочим ПОВ 7 подается в зону измерения, падает на зеркальную поверхность 5 хвостовика 3, отражается от него и поступает на вход рабочего ООВ 8 (фиг. 2). По ООВ 8 световой поток направляется к рабочему приемнику излучения 24 (например, фотодиоду), где преобразуется в электрический сигнал, значение которого пропорционально расстоянию между поверхностями 5 и 6.The light flux from the radiation source 23 (for example, an IR LED) is fed through the working
Световой поток от источника излучения 23 по дополнительным ПОВ 20 подается в зону неподвижного зеркала 18, падает на его зеркальную, отражается от него и поступает на вход дополнительного ООВ 21. По ООВ 21 световой поток направляется к дополнительному приемнику излучения 25 (например, фотодиоду), где преобразуется в электрический сигнал, значение которого пропорционально расстоянию Х 0. Так как дополнительное зеркало установлено в короткой части втулки 4 с малым коэффициентом температурного расширения (например, 36НХТЮ), то расстояние Х 0 в процессе измерений остается неизменным.The luminous flux from the
Оптические излучения Ф1(Х) ~ Ф1(T) и Ф2(Х 0), несущие измерительную информацию об измеряемой температуре, поступают на приемники излучения 24 и 25 соответствующих каналов (см. фиг. 2). Приемники излучения преобразуют оптические сигналы Ф1(T) и Ф2(Х 0) в электрические I 1(T) и I 2(Х 0) соответственно. Данные сигналы поступают на вход электронного блока преобразования информации 26, где происходит дальнейшее их преобразование, например, выполняется операция, соответствующая логометрическому преобразованию:Optical radiation Ф 1 ( X ) ~ Ф 1 ( T ) and Ф 2 ( X 0 ), carrying measurement information about the measured temperature, arrive at the
где k - коэффициент пропорциональности.where k is the coefficient of proportionality.
Установление причинно-следственной связи заявляемых признаков и достигаемого технического эффекта проведем следующим образом.Establishing a causal relationship between the claimed features and the achieved technical effect will be carried out as follows.
Корпус 1 изготавливается из материала с хорошей теплопроводностью для уменьшения инерционности при передачи температуры от окружающей среды к чувствительному элементу 2 и, соответственно, снижения динамической погрешности. Толщина корпуса 1 выбирается из тех же соображений, а также для обеспечения прочности конструкции датчика, если он располагается в жесткой деформируемой среде, например, в бетоне.
Цилиндрическая трубка 2, выполняющая функции элемента, преобразующего измеряемую температуру в изменение расстояния Х между торцами 5 и 6, изготавливается из материала с высоким коэффициентом температурного расширения αЦ, например, из алюминия, чтобы обеспечить большую глубину модуляции и высокую чувствительность преобразования оптического сигнала.
Хвостовик 3 и втулка 4 изготавливаются из материалов с небольшими коэффициентами температурного расширения, чтобы исключить изменение их длины при изменении температуры, тем самым обеспечивая расчетные значения расстояния между торцами 5 и 6, причем αХВ≈αВТ.
Для исключения деформации корпуса 1 при изменении температуры из-за разницы коэффициентов температурного расширения корпуса 1 и цилиндрической трубки 2 необходимо, чтобы изменение длины ΔL К корпуса 1 было равно изменению длины цилиндра Δl Ц, то есть выполнялось условие:To exclude deformation of the
Если температура окружающей среды изменяется, то длина l Ц цилиндрической трубки 2 и длина L К корпуса 1 будут изменяться в соответствии с выражениями:If the ambient temperature changes, then the length l C of the
где l Ц0, L К0 - длины цилиндрической трубки 2 и корпуса 1 соответственно в нормальных условиях (температура градуирования);where l C0, L C0 are the lengths of the
ΔТ - диапазон изменения температуры.Δ T - range of temperature change.
Подставив выражения (6) и (7) в (5) получим:Substituting expressions (6) and (7) into (5) we get:
Но ввиду того, что на чертежах линейные размеры должны соответствовать стандартным значениям [ГОСТ 6639-69 Межгосударственный стандарт. Основные нормы взаимозаменяемости. Нормальные линейные размеры], то введен корректирующий коэффициент, равный (0,95…1). В результате получим условие (3).But in view of the fact that in the drawings the linear dimensions must correspond to the standard values [GOST 6639-69 Interstate standard. Basic norms of interchangeability. Normal linear dimensions], then a correction factor equal to (0.95 ... 1) is introduced. As a result, we obtain condition (3).
Так как длина корпуса 1 существенно больше длины цилиндрической трубки 2 (см. фиг.1), то для исключения деформации корпуса 1 датчика при изменении температуры необходимо, чтобы αЦ > αК.Since the length of the
Широкая часть хвостовика 3 и крышка 15 располагаются относительно друг друга с некоторым зазором так, чтобы чувствительный элемент (совокупность цилиндрической трубки 2, хвостовика 3 и втулки 4) имел возможность свободно перемещаться вдоль корпуса 1 при изменении температуры, не вызывая деформацию корпуса 1. И, наоборот, при деформации корпуса 1 по той или иной причине не деформировался чувствительный элемент.The wide part of the
Для передачи температуры окружающей среды, осуществляемой благодаря процессу теплопередачи (теплопроводности), корпус 1 и цилиндрическая трубка 2 изготавливаются из материала с хорошей теплопроводностью, между ними располагают теплопроводный состав 16, имеющий хорошую теплопроводность (например, термопаста КПТ-8 или 52022) и обеспечивающий снижение температурного сопротивления на пути распространения теплового потока.To transfer the ambient temperature, carried out due to the process of heat transfer (thermal conductivity), the
Начальная длина l Ц0 выбирается таким образом, чтобы ее изменение в диапазоне измерения обеспечивало большую глубину модуляции оптического сигнала (до 30 %) и линейную функцию преобразования Ф(Х) светового потока от изменения расстояния Х между поверхностями 5 и 6. The initial length lц0 is chosen in such a way that its change in the measurement range provides a large depth of modulation of the optical signal (up to 30 % ) and a linear conversion function Ф( Х ) of the luminous flux from a change in the distance Х between
На фигуре 3а в качестве примера приведены результаты расчета зависимости К(Х)=Ф(Х)/Ф0, где Ф0 - начальный световой поток, введенный в зону измерения по ПОВ 7.In figure 3a, as an example, the results of calculating the dependence K ( X )=F( X )/F 0 are shown, where F 0 is the initial luminous flux introduced into the measurement zone according to
Анализ графической зависимости К(Х) показывает, что необходимо работать или на восходящей или на нисходящей ветви зависимости. Для примера построена зависимость К(Х) в диапазоне (0,7…0,8) мм для оптического волокна с диаметром сердцевины d С =200 мкм, с апертурным углом =12° (см. фиг. 3б).Analysis of the graphic dependence K ( X ) shows that it is necessary to work either on the ascending or descending branch of the dependence. For example, the dependence K ( X ) in the range (0.7 ... 0.8) mm is plotted for an optical fiber with a core diameter d С = 200 μm, with an aperture angle =12° (see Fig. 3 b ).
Существенной линеаризации зависимости К(Х) можно добиться, если отражающая поверхность 5 перемещается в диапазоне 0,25d c …0,75d c вдоль оси Х относительно торцов 6 оптических волокон (ОВ). Например, при d C=200 мкм перемещение по оси Х составит 100 мкм. Изменение начального расстояния Х 0 между торцами 5 и 6 ведет к изменению чувствительности преобразования до 30 %, зависимость К=f(Х) линейная, глубина модуляции оптического сигнала более 50 %.Significant linearization dependenceTO(X) can be achieved if the
В качестве примера на фигуре 3в приведены графические зависимости К=f(Х) для разных значений Х 0.As an example, figure 3 shows the graphical relationship K=f ( X ) for different values of X 0 .
В виду того, что температура может как уменьшаться, так и увеличиваться, то начальное расстояние Х 0 должно находиться в середине диапазона 0,25d c …0,75d c (например, для ОВ d C=200 мкм диапазон изменения расстояния Х будет 50…150 мкм), то есть 0,5d c (например, для ОВ с d C=200 мкм - Х 0=100 мкм).In view of the fact that the temperature can both decrease and increase , the initial distance X 0 should be in the middle of the range 0.25 d c ... 0.75 d c 50 ... 150 µm), that is, 0.5 d c (for example, for OF with d C = 200 µm - X 0 = 100 µm).
В то же время, если датчик предназначен для измерения или отрицательной или положительной температуры, то начальное расстояние Х 0 может смещаться или в сторону меньших значений микроперемещений, или в сторону больших значений. Кроме того, в процессе сборки датчика возможны различные отклонения размеров. Поэтому окончательно значение Х 0 определяется выражением (2).At the same time, if the sensor is designed to measure either negative or positive temperatures, then the initial distance X 0 can be shifted either towards smaller values of microdisplacements, or towards larger values. In addition, various dimensional deviations are possible during the assembly of the sensor. Therefore, the final value of X 0 is determined by expression (2).
Введение отверстия 17, в котором закреплено зеркало 18 и дополнительные подводящие 20 и отводящие 21 оптические волокна необходимо для реализации компенсационного преобразования сигналов датчика. Введение компенсационного канала дает возможность реализации, например, логометрического преобразования, описываемого выражением (4), позволяющего снизить дополнительные погрешности, обусловленные:The introduction of the
- изгибами оптических волокон при сборке и эксплуатации;- bending of optical fibers during assembly and operation;
- воздействием внешних влияющих факторов;- influence of external influencing factors;
- изменением параметров источника питания, источников и приемников излучения и др.- changing the parameters of the power source, radiation sources and receivers, etc.
Предлагаемое изобретение представляет собой техническое решение задачи, являющееся новым, промышленно применимым и обладающим изобретательским уровнем, т.е. предлагаемое изобретение отвечает критериям патентоспособности.The present invention is a technical solution to the problem, which is new, industrially applicable and has an inventive step, i.e. the proposed invention meets the criteria for patentability.
Claims (15)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2795841C1 true RU2795841C1 (en) | 2023-05-12 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2008630C1 (en) * | 1991-12-17 | 1994-02-28 | Геннадий Дмитриевич Дворников | Fiber-optic temperature transducer |
US5290103A (en) * | 1991-11-15 | 1994-03-01 | Gec Alsthom Sa | Optical fiber temperature sensor |
RU2256890C1 (en) * | 2004-03-03 | 2005-07-20 | Мешковский Игорь Касьянович | Fiber-optic temperature sensor |
RU2334965C2 (en) * | 2005-12-15 | 2008-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Оптолекс" | Fibre-optical measuring system (versions) |
RU2393431C1 (en) * | 2009-04-13 | 2010-06-27 | Максим Евгеньевич Веряскин | Fibre-optic sensor (versions) |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5290103A (en) * | 1991-11-15 | 1994-03-01 | Gec Alsthom Sa | Optical fiber temperature sensor |
RU2008630C1 (en) * | 1991-12-17 | 1994-02-28 | Геннадий Дмитриевич Дворников | Fiber-optic temperature transducer |
RU2256890C1 (en) * | 2004-03-03 | 2005-07-20 | Мешковский Игорь Касьянович | Fiber-optic temperature sensor |
RU2334965C2 (en) * | 2005-12-15 | 2008-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Оптолекс" | Fibre-optical measuring system (versions) |
RU2393431C1 (en) * | 2009-04-13 | 2010-06-27 | Максим Евгеньевич Веряскин | Fibre-optic sensor (versions) |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Kuang et al. | Packaging and temperature compensation of fiber Bragg grating for strain sensing: a survey | |
CN108731841B (en) | Frequency modulation continuous wave laser interference optical fiber temperature sensor | |
CN111256868B (en) | Pipeline fluid temperature sensor based on fiber bragg grating | |
US20050183507A1 (en) | Fluid diffusion resistant glass-encased optical sensor | |
JPS6212827A (en) | Detector for combustion pressure of engine | |
KR20010071501A (en) | Fiber-optic pressure sensor, varients and method for producing a resilient membrane | |
CN101413831A (en) | Method for packaging sensitized optical fiber grating temperature sensor | |
CN201378085Y (en) | Sensitizing fiber grating temperature sensor | |
JPH05196528A (en) | Optical fiber pressure sensor device | |
CN112344973B (en) | Fiber grating etalon based on closed cavity metal plate temperature control and use method | |
CN110823121A (en) | F-P cavity type high-temperature large-strain optical fiber sensor | |
CN101476949A (en) | Production method for sensitivity enhanced extrinsic F-P optical fiber temperature sensor | |
CN104501729A (en) | Optical fiber F-P strain gauge based on MEMS technology and formation method thereof | |
CN203551182U (en) | Packaging structure of differential pressure probe | |
CN103557984A (en) | Method and structure for packaging probes of differential pressure sensor | |
RU2795841C1 (en) | Fiber optic temperature sensor | |
Wei et al. | High pressure sensor based on fiber Bragg grating and carbon fiber laminated composite | |
US5386291A (en) | Displacement sensor including a heat insulating member partitioning the moving scale and the semiconductor laser | |
CN112649144A (en) | High-temperature-resistant pressure sensor packaging structure based on optical detection | |
CN203551183U (en) | Reflective optical-fiber-bundle differential pressure sensor with intensity compensation | |
CN109631789B (en) | High-sensitivity Fabry-Perot sensor with temperature self-compensation effect | |
US11248980B2 (en) | Optical sensing system | |
CN210741396U (en) | F-P cavity type high-temperature large-strain optical fiber sensor | |
CN105157873A (en) | Circular ring type fiber bragg grating (FBG) temperature sensor and encapsulation method | |
CN113465799A (en) | Diaphragm type small-size fiber grating sensor for measuring high temperature and high pressure |