高灵敏度光纤光栅液位/流体压力传感器

发明专利有效专利

申请号：
CN201010127348.9
IPC分类号：G01F23/292;G01L11/02;G01L19/04
申请日期：
2010-03-16
申请人：
合肥工业大学

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专利名称	高灵敏度光纤光栅液位/流体压力传感器
申请号	CN201010127348.9	申请日期	2010-03-16
法律状态	授权	申报国家	中国
公开/公告日	2010-08-04	公开/公告号	CN101793542A
优先权	暂无	优先权号	暂无
主分类号	G01F23/292 ? IPC结构图谱： G 物理 G0 仪器 G01 测量；测试 G01F 容积、流量、质量流量或液位的测量；按容积进行测量〔2，5〕 G01F23/00 液体液面或流动的固态材料料面的指示或测量，例如，用容积指示，应用报警装置的指示 G01F23/22 通过测量除线性尺寸、压力或重量以外的其他与被测液面有关的物理变量，例如，通过测量蒸汽或水传热的差异（含浮标的应用入G01F 23/30） G01F23/28 通过测量直接施加到液体或流动的固态材料上的电磁波或声波参数的变化〔6〕 G01F23/284 电磁波〔6〕 G01F23/292 光〔6〕	IPC分类号	G;0;1;F;2;3;/;2;9;2;;;G;0;1;L;1;1;/;0;2;;;G;0;1;L;1;9;/;0;4查看分类表>
申请人	合肥工业大学	申请人地址	安徽省合肥市屯溪路193号变更专利地址、主体等相关变化，请及时变更，防止失效
权利人	合肥工业大学	当前权利人	合肥工业大学
发明人	余有龙;庄宏顺
代理机构	安徽合肥华信知识产权代理有限公司	代理人	余成俊

摘要

本发明公开了一种高灵敏度光纤光栅液位/流体压力传感器。它借助一C形的弹簧管，利用其外形随管内流体压力的增加而趋于变直，且过程可逆，将光栅所在光纤固定于弹簧管两端，弹簧管的形变将影响光栅的工作波长，进而实现对流体压力进行监测。考虑液压与液位成比例关系，因此本发明还可用于液位监测。该传感装置的波长漂移量与待测量间呈线性变化关系，便于定标。它适合于油库等易燃、易爆以及其它存在安全隐患场合液位或流体压力/压强的监测，便于进行网络化分布式监测。

1.高灵敏度光纤光栅液位/流体压力传感器，其特征在于：包括有一端密封另一端连接在进压口上的弹簧管，所述弹簧管内腔与进压口连通，所述进压口上设置有一个固定端面，弹簧管的密封端为自由端，所述自由端是通过封头密封的，所述封头上设置有另一个固定端面，所述两个固定端面呈共面关系，将写有光纤布拉格光栅FBG的光纤的两端分别固定于所述两固定端面上，两端面之间的光纤呈紧绷状态。
2.根据权利要求1所述的高灵敏度光纤光栅液位/流体压力传感器，其特征在于：采取双光栅结构，所述两固定端面之间的光栅为传感光栅，还包括有与传感光栅级联并免受拉力作用的补偿光栅，待测量转换为纤轴的拉力作用于所述传感光栅上，所述补偿光栅与传感光栅处于同一温度场中，补偿光栅对传感光栅进行温度补偿。
3.根据权利要求1所述的高灵敏度光纤光栅液位/流体压力传感器，其特征在于：所述固定端面上分别开有直槽，两固定端面的直槽共线，写有传感光栅的光纤的两端分别固定于两直槽之中。
4.根据权利要求3所述的高灵敏度光纤光栅液位/流体压力传感器，其特征在于：所述光纤通过胶粘剂粘贴、埋置或者焊接的方法固定于所述直槽中。
5.根据权利要求1所述的高灵敏度光纤光栅液位/流体压力传感器，其特征在于：所述进压口外壁带有螺纹，或者带有卡扣装置。
6.根据权利要求1所述的高灵敏度光纤光栅液位/流体压力传感器，其特征在于：弹簧管采用锡磷青铜或不锈钢等管材，其形状呈“C”形或能对传感光栅提供轴向应变的其它形状，所述能对传感光栅提供轴向应变的其它形状可为：螺旋型、螺线型、S型；弹簧管截面为椭圆环，也可以是平椭圆环、D形环、双零形环、8字形环、厚壁平椭圆环。
7.根据权利要求1所述的高灵敏度光纤光栅液位/流体压力传感器，其特征在于：所述进压口上设置的固定端面与进压口焊接为一体，封头上设置的固定端面与封头焊接为一体。
8.根据权利要求1所述的高灵敏度光纤光栅液位/流体压力传感器，其特征在于：所述进压口还连接有与其一体的扩展架，进压口与扩展架的材质均选用刚性材料，扩展架上设有螺丝槽，以安装传感器的外壳。
9.根据权利要求1所述的高灵敏度光纤光栅液位/流体压力传感器，其特征在于：还包括有固定于所述扩展架上的金属圆筒状外壳，所述外壳带有玻璃盖，外壳上开有孔，孔中安装有小D型适配器，所述外壳罩在整个传感器外，所述补偿光栅借助活动连接器并通过小D型适配器与光源和解调装置连接。

序号	公开(公告)号	公开(公告)日	申请日	专利名称	申请人
1	GB967062A	暂无	1959-11-17	Improvements in or relating to liquid level indicators未知	DAVY & UNITED ENG CO LTD
2	CN2062830U	暂无	1989-05-20	光电式滑轮编码液位仪失效专利	尹宝泉
3	CN2648416Y	暂无	2003-10-30	光纤光栅液位传感器失效专利	关柏鸥;科智集团有限公司
4	EP0450256B1	暂无	1990-12-27	Lichtleiter-Sonde失效专利	HECTRONIC AG
5	CN2117595U	暂无	1992-05-04	浮子式光电型液面开关失效专利	高秀珍
6	CN2506990Y	暂无	2001-11-08	光纤光栅液位传感器失效专利	中国科学院西安光学精密机械研究所;陕西敏通科贸有限责任公司

序号	公开(公告)号	公开(公告)日	申请日	专利名称	申请人
1	CN102937468A	2012-11-16	2012-11-16	一种基于波登管的光纤流量计失效专利	中国科学院半导体研究所
2	CN102519638A	2011-11-30	2011-11-30	一种基于边缘解调技术的光纤光栅压力测试仪及测试方法无效专利	承德石油高等专科学校
3	CN103529270B	2013-09-26	2013-09-26	一种基于制冷片的光纤光栅电流传感器及其检测方法失效专利	石家庄经济学院
4	CN104048793A	2013-03-12	2013-03-12	一种光纤光栅液压传感器无效专利	上海启鹏工程材料科技有限公司;深圳海川新材料科技有限公司;深圳市海川实业股份有限公司;深圳海川工程科技有限公司
5	CN103529270A	2013-09-26	2013-09-26	一种基于制冷片的光纤光栅电流传感器及其检测方法失效专利	石家庄经济学院
6	CN103529271A	2013-09-26	2013-09-26	一种基于发热片的光纤光栅电流传感器及其检测方法无效专利	石家庄经济学院
7	CN102620797A	2012-03-26	2012-03-26	非接触式光纤光栅液位报警器失效专利	武汉理工大学

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