[发明专利]一种测量状态量的光纤钻孔应变仪有效

专利信息
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
【权利要求书】:

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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