Claims (19)
1. Устройство измерения давления, использующее оптические неакустические датчики давления, в состав которого входит источник лазерного излучения для получения импульсного оптического сигнала, светопередающий кабель, подключенный к названному источнику лазерного излучения, оптический разделитель, подключенный к названному светопередающему кабелю, для равномерного разделения названного импульсного оптического сигнала на первый и второй выходные сигналы, оптический датчик давления, подключенный к названному оптическому разделителю, для приема названного первого выходного сигнала и отражения сигнала давления обратно через названный оптический разделитель по названному светопередающему кабелю, нечувствительный к давлению отражатель, подключенный к названному оптическому разделителю, для приема названного второго выходного сигнала и отражающий опорный сигнал обратно через названный оптический разделитель по названному светопередающему кабелю, средство приема сигнала для приема названного сигнала давления и названного опорного сигнала по названному светопередающему кабелю, средство определения величины давления, подключенное к названному средству приема сигнала для сравнения названного сигнала давления с названным опорным сигналом для определения давления, действующего на названный оптический датчик давления.1. A pressure measuring device using optical non-acoustic pressure sensors, which includes a laser source for receiving a pulsed optical signal, a light transmitting cable connected to the said laser radiation source, an optical splitter connected to the said light transmitting cable, for uniform separation of the named pulse optical a signal to the first and second output signals, an optical pressure sensor connected to said optical splitter, for receiving said first output signal and reflecting the pressure signal back through said optical splitter over said light transmitting cable, a pressure insensitive reflector connected to said optical splitter for receiving said second output signal and reflecting reference signal back through said optical splitter over said light transmitting cable , Signal reception means for receiving the named pressure signal and the named reference signal in the named light path to the supply cable, means for determining a pressure value connected to said means for receiving a signal for comparing said pressure signal with said reference signal for determining a pressure acting on said optical pressure sensor.
2. Устройство измерения давления по п.1, отличающееся тем, что названный сигнал давления и названный опорный сигнал отражаются через названный оптрон по названному светопередающему кабелю как пара непересекающихся импульсных сигналов. 2. The pressure measuring device according to claim 1, characterized in that said pressure signal and said reference signal are reflected through said optocoupler through said light-transmitting cable as a pair of disjoint pulse signals.
3. Устройство измерения давления по п.1, отличающееся тем, что названный источник лазерного излучения является лазером с распределенной обратной связью и названный импульсный оптический сигнал формируется на длине волны 1,5 или 1,3 микрона. 3. The pressure measuring device according to claim 1, characterized in that said laser radiation source is a distributed feedback laser and said pulse optical signal is generated at a wavelength of 1.5 or 1.3 microns.
4. Устройство измерения давления по п.1, отличающееся тем, что названный оптический датчик давления является оптическим датчиком давления Фабри-Перо. 4. The pressure measuring device according to claim 1, characterized in that said optical pressure sensor is an optical Fabry-Perot pressure sensor.
5. Устройство измерения давления по п.4, отличающееся тем, что в состав названного оптического датчика давления Фабри-Перо входит чувствительное к давлению подвижное кремниевое зеркало и жестко установленное, полупрозрачное зеркало с зазором, в котором происходит интерференция сигналов, отраженных от названных зеркал. 5. The pressure measuring device according to claim 4, characterized in that the said Fabry-Perot optical pressure sensor includes a pressure sensitive movable silicon mirror and a rigidly mounted, translucent mirror with a gap in which interference of signals reflected from the said mirrors occurs.
6. Устройство измерения давления по п.1, отличающееся тем, что названный нечувствительный к давлению отражатель является жестко установленным зеркалом. 6. The pressure measuring device according to claim 1, characterized in that the said pressure-insensitive reflector is a rigidly mounted mirror.
7. Устройство измерения давления по п.1, отличающееся тем, что названный светопередающий кабель является одиночным светопроводом. 7. The pressure measuring device according to claim 1, characterized in that said light-transmitting cable is a single light guide.
8. Устройство измерения давления с периодической структурой оптических, неакустических датчиков давления, в состав которого входит источник лазерного излучения для получения импульсного оптического сигнала, светопередающий кабель, подключенный к названному источнику лазерного излучения, множество оптронов, подключенных к названному светопередающему кабелю, для ответвления хотя бы части названного импульсного оптического сигнала, проходящего по названному светопередающему кабелю, каждым оптроном, при этом каждый оптрон из названного множества имеет подключенный к нему оптический датчик давления для приема названной ответвленной части названного импульсного оптического сигнала и отражения сигнала давления обратно, при этом названные оптические датчики давления из периодической структуры оптических датчиков давления отделены друг от друга таким образом, что давление может измеряться в разных точках, расположенных вдоль названного светопередающего кабеля, при этом названный сигнал давления с каждого из названных оптических датчиков давления проходит через названный оптрон по названному светопередающему кабелю, средство приема сигналов для приема названных сигналов давления по названному светопередающему кабелю, средство определения величины давления, подключенное к названному средству приема сигналов для определения давления, действующего на названный оптический датчик давления по принятым названным сигналам давления. 8. A pressure measuring device with a periodic structure of optical, non-acoustic pressure sensors, which includes a laser source for receiving a pulsed optical signal, a light transmitting cable connected to the said laser source, a lot of optocouplers connected to the named light transmitting cable, for at least branching parts of the named pulsed optical signal passing through the named light-transmitting cable, each optocoupler, with each optocoupler of the named the set has an optical pressure sensor connected to it for receiving the named branch part of the named pulsed optical signal and reflecting the pressure signal back, while the said optical pressure sensors are separated from the periodic structure of the optical pressure sensors so that the pressure can be measured at different points located along the aforementioned light-transmitting cable, while the aforementioned pressure signal from each of these optical pressure sensors passes through a specified optocoupler on said light-transmitting cable, means for receiving signals for receiving said pressure signals on said light-transmitting cable, means for determining a pressure value connected to said means for receiving signals for determining pressure acting on said optical pressure sensor based on received said pressure signals.
9. Устройство измерения давления по п.8, в состав которого также входит нечувствительный к давлению отражатель, подключенный к каждому из названных оптических разветвителей для приема названного второго выходного сигнала и отражения опорного сигнала обратно через названный оптический разветвитель, оптрон по названному светопередающему кабелю, при этом каждый из названных оптических датчиков давления подключен к соответствующему из названных оптических разветвителей для приема названного первого выходного сигнала и отражения названного сигнала давления обратно через названный оптический разветвитель, названный оптрон по названному светопередающему кабелю. 9. The pressure measuring device of claim 8, which also includes a pressure-insensitive reflector connected to each of the above optical couplers to receive the second output signal and reflect the reference signal back through the said optical coupler, an optocoupler through said light-transmitting cable, each of these optical pressure sensors is connected to the corresponding of the mentioned optical splitters for receiving the named first output signal and reflection is called st pressure signal back through said optical splitter called photocoupler according to said light transmitting cable.
10. Устройство измерения давления по п.9, отличающееся тем, что названный сигнал давления и названный опорный сигнал проходят как пара непересекающихся импульсных сигналов через оптрон и далее по названному светопередающему кабелю; при этом названное средство приема сигнала принимают также каждый из названных опорных сигналов вместе со связанным с ним сигналом давления, при этом названное средство определения величины давления сравнивает названный сигнал давления со связанным с ним опорным сигналом для определения величины давления, действующего на названный оптический датчик давления. 10. The pressure measuring device according to claim 9, characterized in that said pressure signal and said reference signal pass as a pair of disjoint pulsed signals through an optocoupler and further along said light-transmitting cable; wherein said signal receiving means also receives each of said reference signals together with a pressure signal associated therewith, said pressure measuring means comparing said pressure signal with an associated reference signal for determining a pressure value acting on said optical pressure sensor.
11. Устройство измерения давления по п.10, отличающееся тем, что названная пара непересекающихся импульсных сигналов разделена во времени так, чтобы названная пара непересекающихся сигналов могла направляться по одиночному световоду, не испытывая при этом интерференции. 11. The pressure measuring device according to claim 10, characterized in that the said pair of disjoint pulsed signals is separated in time so that the named pair of disjoint signals can be guided through a single optical fiber without experiencing interference.
12. Устройство измерения давления по п.8, отличающееся тем, что названный источник лазерного излучения является лазером с распределенной обратной связью и названный импульсный оптический сигнал формируется на длине волны 1,5 или 1,3 микрона. 12. The pressure measuring device according to claim 8, characterized in that said laser source is a distributed feedback laser and said pulse optical signal is generated at a wavelength of 1.5 or 1.3 microns.
13. Устройство измерения давления по п.8, отличающееся тем, что названный оптический датчик давления является оптическим датчиком давления Фабри-Перо. 13. The pressure measuring device according to claim 8, characterized in that said optical pressure sensor is an Fabry-Perot optical pressure sensor.
14. Устройство измерения давления по п.13, отличающееся тем, что в состав названного оптического датчика давления Фабри-Перо входит чувствительное к давлению подвижное кремниевое зеркало и жестко установленное, полупрозрачное зеркало с зазором, в котором происходит интерференция сигналов, отраженных от названных зеркал. 14. The pressure measuring device according to item 13, wherein the above-mentioned optical Fabry-Perot pressure sensor includes a pressure-sensitive movable silicon mirror and a rigidly mounted, translucent mirror with a gap in which interference of signals reflected from the said mirrors occurs.
15. Устройство измерения давления по п.8, отличающееся тем, что для обеспечения более эффективной оптической связи между названным светопередающим кабелем и названным оптическим датчиком давления применяется рейка градиентного показателя преломления (GRIN). 15. The pressure measuring device according to claim 8, characterized in that in order to provide a more efficient optical connection between said light-transmitting cable and said optical pressure sensor, a gradient refractive index (GRIN) rail is used.
16. Способ измерения давления на расстоянии с использованием неэлектрического оптического датчика давления, реализация которого включает следующие этапы: формирование импульсного оптического сигнала с помощью источника лазерного излучения, передача названного импульсного оптического сигнала по светопередающему кабелю, подключенному к названному источнику лазерного излучения, ответвление по крайней мере части названного импульсного оптического сигнала, передаваемому по названному светопередающему кабелю; разделение названной ответвленной части названного импульсного оптического сигнала на первый и второй сигналы и отправка названных первого и второго сигналов на оптический датчик давления и нечувствительный к давлению отражатель соответственно, при этом названный оптический датчик давления отражает сигнал давления обратно по названному светопередающему кабелю, а названный нечувствительный к давлению отражатель отражает опорный сигнал обратно по названному светопередающему кабелю, прием названного сигнала давления и названного опорного сигнала по названному светопередающему кабелю, сравнение названного сигнала давления с названным опорным сигналом для определения давления, действующего на названный оптический датчик давления. 16. A method of measuring pressure at a distance using a non-electric optical pressure sensor, the implementation of which includes the following steps: generating a pulsed optical signal using a laser radiation source, transmitting the aforementioned pulsed optical signal through a light-transmitting cable connected to the aforementioned laser radiation source, at least a branch portions of said pulsed optical signal transmitted over said light transmitting cable; dividing said branch portion of said pulse optical signal into first and second signals and sending said first and second signals to an optical pressure sensor and a pressure-insensitive reflector, respectively, wherein said optical pressure sensor reflects the pressure signal back through said light-transmitting cable, and the named one is insensitive to the reflector reflects the reference signal back to the called light-transmitting cable, receiving the named pressure signal and the named ornogo signal to said light transmitting cable, the comparison of said pressure signal with said reference signal to determine the pressure acting on said optical pressure sensor.
17. Способ по п.16, включающий также этап передачи названного сигнала давления и опорного сигнала как пары непересекающихся импульсных сигналов по названному светопередающему кабелю. 17. The method according to clause 16, which also includes the step of transmitting the named pressure signal and the reference signal as a pair of disjoint pulsed signals on the said light-transmitting cable.
18. Способ по п. 17, включающий также следующие этапы: ответвление по крайней мере части названного импульсного оптического сигнала, проходящего по светопередающему кабелю, в местах, расположенных вдоль названного светопередающего кабеля, передача каждой из названных ответвленных частей названного импульсного оптического сигнала на соответствующий оптический датчик давления и соответствующий нечувствительный к давлению отражатель, при этом каждая соответствующая пара из оптического датчика давления и нечувствительного к давлению отражателя отражает сигнал давления и опорный сигнал как пару непересекающихся импульсных сигналов обратно по названному светопередающему кабелю, прием названной пары непересекающихся импульсных сигналов обратно по названному светопередающему кабелю, сравнение названных сигналов давления с названными опорными сигналами для определения давления, действующего на каждый из оптических датчиков давления. 18. The method of claim 17, further comprising the steps of: branching at least a portion of said pulsed optical signal through a light transmitting cable to locations located along said light transmitting cable, transmitting each of said branch parts of said pulsed optical signal to a corresponding optical a pressure sensor and a corresponding pressure-insensitive reflector, with each corresponding pair of an optical pressure sensor and a pressure-insensitive The holder reflects the pressure signal and the reference signal as a pair of disjoint pulse signals back over the named light-transmitting cable, receiving the named pair of disjoint pulse signals back over the named light-transmitting cable, comparing the named pressure signals with the named reference signals to determine the pressure acting on each of the optical pressure sensors.
19. Способ по п.18, включающий также этап разделения названных пар непересекающихся импульсных отраженных сигналов во времени для предотвращения интерференции названной пары импульсных отраженных сигналов, передаваемых по названному светопередающему кабелю. 19. The method of claim 18, further comprising the step of separating said pairs of disjoint pulsed reflected signals in time to prevent interference of said pair of pulsed reflected signals transmitted over said light-transmitting cable.