[发明专利]一种测量状态量的光纤钻孔应变仪有效
申请号: | 201110272925.8 | 申请日: | 2011-09-15 |
公开(公告)号: | CN102435147A | 公开(公告)日: | 2012-05-02 |
发明(设计)人: | 张文涛;李芳 | 申请(专利权)人: | 中国科学院半导体研究所 |
主分类号: | G01B11/16 | 分类号: | G01B11/16;G01V1/52 |
代理公司: | 中科专利商标代理有限责任公司 11021 | 代理人: | 周国城 |
地址: | 100083 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 测量 状态 光纤 钻孔 应变 | ||
1.一种测量状态量的光纤钻孔应变仪,其特征在于,包括:
应变筒(20),用于感受体应变;
充满应变筒(20)内的液体(50),用于传递应变筒(20)感受到的体应变;
端盖(10),用于密封;
安装于应变筒(20)底部的膜片(65),用于感受应变筒(20)内容积的变化,并与光纤(90)的端面形成一个低反射测量干涉仪;
安装于应变筒(20)底部的螺栓(80),用于灌注液体(50)并密封;
固定于膜片(65)外侧的光纤(90),用于测量膜片(65)的形变;
安装于应变筒(20)底部的保护罩(70),用于保护体应变仪内部结构;
参考干涉仪(83),用于与低反射测量干涉仪匹配,从而得到干涉仪的腔长长度;
光源(82),用于给系统提供光源;
耦合器(81),用于连接光源(82)、光纤(90)、参考干涉仪(83);以及
探测器(84),用于探测参考干涉仪的输出光强,从而得到应变大小。
2.根据权利要求1所述的测量状态量的光纤钻孔应变仪,其特征在于,所述膜片(65)与应变筒(20)内的液体(50)接触,用于测量液体(50)的压力变化。
3.根据权利要求1所述的测量状态量的光纤钻孔应变仪,其特征在于,所述保护罩(70)上进一步开有孔(71),以便光纤(90)的尾纤引出。
4.根据权利要求1所述的测量状态量的光纤钻孔应变仪,其特征在于,所述应变筒(20)的侧壁(25)刚度远小于底端(26)和端盖(10)的刚度。
5.根据权利要求1所述的测量状态量的光纤钻孔应变仪,其特征在于,所述应变筒(20)的底端(26)进一步开有一阶梯孔(21),孔(21)中有一凸台(22),以便于膜片(65)的安装。
6.根据权利要求1所述的测量状态量的光纤钻孔应变仪,其特征在于,所述应变筒(20)内可进一步装有一柱体(30),用于改变测量状态量的光纤钻孔应变仪的温度特性。
7.根据权利要求1所述的测量状态量的光纤钻孔应变仪,其特征在于,所述光纤(90)的端部可进一步安装一个固定柱(60),固定柱(60)中有一孔(61)用于光纤(90)穿过并固定,固定柱(60)可安装在阶梯孔(21)较粗的一侧,以便于光纤(90)的安装。
8.根据权利要求1所述的测量状态量的光纤钻孔应变仪,其特征在于,所述光纤(90)与膜片(65)相对的端面以及膜片(65)与光纤(90)相对的一侧的表面光洁度较高,以便形成低反射测量光纤干涉仪。
9.根据权利要求1所述的测量状态量的光纤钻孔应变仪,其特征在于,所述参考干涉仪(83)的腔长可调。
10.根据权利要求1所述的测量状态量的光纤钻孔应变仪,其特征在于,所述柱体(30)的温度膨胀系数远小于液体(50),当测量状态量的光纤钻孔应变仪所处环境温度发生改变时,液体(50)由温度膨胀引起的压力变化将减小。
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