[发明专利]一种光纤光栅渗压计

说明书

技术领域：

本发明属于光纤传感领域，涉及一种光纤光栅渗压计。

技术背景

渗压计主要用于长期测量测压管、钻孔、堤坝、管道和压力容器里的液体及孔隙水压力。然而，目前广泛使用的压力测量量具以电子类传感器为主，而电子类传感器抗电磁干扰能力差，特别是一些易燃易爆的储油罐检测方面，电子类传感器有可能产生放电现象，引起爆炸，酿成事故。

光纤光栅类传感器可以完全避免上述问题，因而越来越的到广泛的应用。国内很多研究人员对光纤光栅渗压计进行研究，如中国专利[专利号：ZL 200820151228.0]设计的双光纤反射式水工渗压计，测量精度高，但设计原理和制作工艺都非常复杂，不利于产品推广。

为解决光纤光栅渗压计结构复杂，不易于产品化的缺点，本发明提出一种结构简单并且精度高的光纤光栅渗压计。

发明内容

本发明目的就是为了克服现有技术中光纤光栅渗压计结构复杂、不易于产品化的问题，提供了一种结构简单、易于制作并且测量精度高的光纤光栅渗压计。

本发明为解决技术问题所采取的技术方案：一种光纤光栅渗压计，包括外筒、分别设于外筒两端的透水石基座和端塞、设于外筒内并与端塞连接的感温光纤光栅腔体、设于外筒内并与透水石基座连接的感压光纤光栅腔体；其中，透水石基座内部中空、内部设有透水石，端塞设有通孔，通孔内设有铠装固定结构，用于固定光缆，位于外筒内的感温光纤光栅腔体和感压光纤光栅腔体连接；位于两个腔体内的感压光纤光栅和感温光纤光栅依次固定于感压膜片中心、感压光纤光栅固定结构和感温光纤光栅固定结构，其中，感压光纤光栅腔体的一端设有感压膜片，另一端设有感压光纤光栅固定结构，感温光纤光栅固定结构位于感温光纤光栅腔体的一端。

进一步地，感温光纤光栅腔体和感压光纤光栅腔体连接处，感温光纤光栅腔体和端塞连接处均设有密封圈。

进一步地，铠装固定结构和端塞连接处设有密封圈。

进一步地，透水石基座、端塞与外筒两端接触处设有密封圈。

进一步地，感压光纤光栅和感温光纤光栅是一根光纤上制作的光栅。

进一步地，渗压计的不同量程可以设计不同的膜片厚度来实现。

由于光纤光栅完全被密封于腔体内，并设有两个光纤光栅测量温度和压力，经过简单的数学运算后即可消除温度的干扰，提高了测量精度。

本发明的有益效果为：不仅具有抗电磁干扰，长距离测量，跟同类光纤光栅渗压计相比也具有结构简单，精度高，易于产品化的优点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图，101：透水石；102：弹性膜片；103：感压光纤光栅固定结构，104：感温光纤光栅固定结构；106：铠装固定结构；105，201，202，301，302：密封圈；401：感压光纤光栅；402：温补光纤光栅；403：铠装光缆；501：透水石基座；502：感压光纤光栅腔体；503：感温光纤光栅腔体；504：端塞；505：外筒。

具体实施方案

下面结合附图对本发明进一步描述，但它们并不构成对本发明的限定，仅作举例，使本发明的优点变得更加清楚和容易理解。

如图1所示，一种光纤光栅渗压计，包括外筒505、分别设于外筒505两端的透水石基座501和端塞504、设于外筒505内并与端塞504螺纹连接的感温光纤光栅腔体503、设于外筒505内并与透水石基座501螺纹连接的感压光纤光栅腔体502；其中，透水石基座501内部中空、内部设有透水石101，端塞504设有通孔，通孔内设有与之螺纹连接的铠装固定结构106，用于固定光缆403，位于外筒505内的感温光纤光栅腔体503和感压光纤光栅腔体502螺纹连接；位于两个腔体502和503内的感压光纤光栅401和感温光纤光栅402依次固定于感压膜片102中心、感压光纤光栅固定结构103和感温光纤光栅固定结构104，其中，感压光纤光栅腔体502的一端设有感压膜片102，另一端设有与之螺纹连接感压光纤光栅固定结构103，感温光纤光栅固定结构104与感温光纤光栅腔体503螺纹连接。透水石基座501端部与端塞504端部分别设有凹槽，放置密封圈201和202，用于外管505端口的密封；感温光纤光栅腔体503和感压光纤光栅腔体502螺纹连接处设有密封圈301，感温光纤光栅腔体503和端塞504螺纹连接处均设有密封圈302；铠装固定结构106和端塞504螺纹连接处设有密封圈105。

进一步地，感压膜片102与感压光纤光栅腔体502的连接可采用胶粘、激光焊接的方式固定。