[实用新型]基于莫尔条纹的流体压强测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种测量设备，更具体地说，尤其涉及一种基于莫尔条纹的流体压强测量装置。

背景技术

利用光栅产生莫尔条纹的一类计量方法即光栅莫尔条纹法，目前已经广泛应用于科学研究和工程技术中。应用于光栅莫尔条纹法的光栅种类很多，从外形分有平面光栅、阶梯光栅、凹面光栅、直纹圆柱面光栅（光栅栅线方向垂直于圆柱体横截面）；从光栅栅线的几何形状分有直线光栅、圆光栅（栅线是闭合圆的平面圆光栅）。至今还没有出现栅线是螺旋状的光栅，也没有出现光栅栅线方向平行于圆柱体横截面的光栅。现有的光栅可以测量直线位移、角度位移、光学系统焦距等，但却不能用于测量一定容器或导管中流体的压强、流速等量，因为平面光栅在流体中会因为流体内各点压强不同而改变主副光栅的夹角导致无法测量，而直纹圆柱面光栅则因为主副光栅无法形成一定夹角也无法测量。所以，经查找公开的信息和资料，目前光栅莫尔条纹法用于流体压强测量方面还是空白。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种结构合理、使用方便且测量精度高的基于莫尔条纹的流体压强测量装置。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种基于莫尔条纹的流体压强测量装置，包括相互配合的主光栅和副光栅，其中所述主光栅由圆柱形的透明导管和设置在透明导管上不透光且反射光的主栅线组成，主栅线上各相邻线圈之间的间距与线圈的宽度相同；所述副光栅由圆柱形的导管和设置在导管外壁上不透光且反射光的副栅线组成，副栅线与主栅线的结构及大小均相同；在透明导管内固定有定位座，所述定位座连接有复位弹簧，所述复位弹簧的自由端连接所述导管；所述副光栅活动套设在主光栅内且副光栅的外径与主光栅的内径相适应。

上述的基于莫尔条纹的流体压强测量装置中，所述主栅线和副栅线均为螺旋型线圈。

上述的基于莫尔条纹的流体压强测量装置中，所述主栅线和副栅线均由若干环形线圈构成。

上述的基于莫尔条纹的流体压强测量装置中，所述透明导管两端均设有水流开关。

上述的基于莫尔条纹的流体压强测量装置中，所述透明导管连接有定标管，所述定标管下部设有定标控制开关。

上述的基于莫尔条纹的流体压强测量装置中，所述导管为透明导管。

本实用新型采用上述结构后，通过相互配合的透明导管以及设置在各自管壁上的主副螺旋线圈，并且导管通过复位弹簧牵引，从而实现主光栅和副光栅之间形成稳定的夹角，使得主副光栅在相对移动时产生的莫尔条纹将非常稳定。

本实用新型具有测量精度高、可观测性强、材料易得，制作方法简单、价格低廉的特点。可弥补传统平面光栅和直纹圆柱面光栅的不足，可测量流体的压强、流速等；加上目前已经广泛地应用在其它类型的光栅传感器中的光电转换及处理系统即可制成流体压强传感器。

附图说明

下面结合附图中的实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但并不构成对本实用新型的任何限制。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1中A处的局部放大示意图。

图中：透明导管1、主栅线2、导管3、副栅线4、定位座5、复位弹簧6、水流开关7、定标管8、定标控制开关9。

具体实施方式

参阅图1和图2所示，本实用新型的一种基于莫尔条纹的流体压强测量装置，包括相互配合的主光栅和副光栅，所述主光栅由圆柱形的透明导管1和设置在透明导管1上不透光且反射光的主栅线2组成，主栅线2上各相邻线圈之间的间距与线圈的宽度相同，在透明导管1两端均设有水流开关7；所述副光栅由圆柱形的导管3和设置在导管3外壁上不透光且反射光的副栅线4组成，副栅线4与主栅线2的结构及大小均相同，即是主光栅和副光栅结构相同，唯一不同的是副光栅的导管3外径小于主光栅的透明导管1的内径，使导管3与副栅线4结合后仍可以自由地进出透明导管1；透明导管1优选采用玻璃，当然，根据具体的测量对象，也可以采用其他透明材质，而导管3不一定为透明材质，不透明同样可以达到测量的目的，本实施例中的导管3采用透明导管；主、副栅线2、4可以采用金属丝，例如漆包线，当然，根据具体情况，也可以采用其它材质的金属丝或者外壁不透光且具有反光特性的材料。在本实施例中，所述主栅线2和副栅线4均为螺旋型线圈。当然主栅线2和副栅线4也可以由若干环形线圈构成，其测量效果相同。

同时，在透明导管1内固定有定位座5，所述定位座5连接有复位弹簧6，所述复位弹簧6的自由端连接所述导管3；所述导管3外径与两个副栅线4外径的总长与透明导管1的内径长度相适应。