[实用新型]一种液体流速及液位同采的光纤光栅传感器

说明书

本实用新型公开了一种液体流速及液位同采的光纤光栅传感器，属于光纤光栅检测传感器技术领域，包括保护外壳，在保护外壳的上方设置管道连接件，在保护外壳内设有流速应变转换元件，在保护外壳内的下方设有液位应变转换元件，在液位应变转换元件的上方设有液位敏感元件光纤光栅；在保护外壳内的一侧设置等强度悬臂梁，在等强度悬臂梁的下表面设置流速敏感元件光纤光栅；液位敏感元件光纤光栅和流速敏感元件光纤光栅与光纤尾纤分别相连；本实用新型的一种液体流速及液位同采的光纤光栅传感器，实现了被测流体流速及其液位的同时测量，避免了被测液体未充满被测管道给流量测量带来的影响。

技术领域

本实用新型属于光纤光栅检测传感器技术领域，具体涉及一种液体流速及液位同采的光纤光栅传感器。

背景技术

流速/流量的精确测量在工业生产过程控制、能源计量、环境保护等方面起着相当重要的作用。

现今，使用最广泛是机械转子式流速测量仪，但其受限于机械结构，测量精度较低，而随后兴起的电磁流量计、超声波流量计和声学多普勒流量计测量精度较高，但其敏感测量为电子元器件，易受电磁辐射的影响。

光纤光栅因其测量精度高、不受电磁干扰而被广泛用来作为光栅流量传感器的敏感基元。

目前，光纤光栅流速传感器如具备温度自补偿功能的扇式光纤光栅流速传感器封装(CN 103913593B)、靶式光纤光栅流速计(CN 101995485A)多针对液体充满被测管道的背景下而提出的流速传感器，进而获得被测管道内部液体流量信息；这在被测液体尚未充满被测管道方面存在一定的应用局限性。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型的目的在于提供一种液体流速及液位同采的光纤光栅传感器，可以实现被测流体流速及其液位的同时测量。

技术方案：为实现上述实用新型目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种液体流速及液位同采的光纤光栅传感器，包括保护外壳，在保护外壳的上方设置管道连接件，在所述的保护外壳内设有流速应变转换元件，在保护外壳内的下方设有液位应变转换元件，在液位应变转换元件的上方设有液位敏感元件光纤光栅；在保护外壳内的一侧设置等强度悬臂梁，在等强度悬臂梁的下表面设置流速敏感元件光纤光栅；所述的液位敏感元件光纤光栅和流速敏感元件光纤光栅与光纤尾纤分别相连。

在所述的管道连接件和保护外壳之间设置滤网。

所述的保护外壳和管道连接件通过对称设置的保护外壳固定件相连。

所述的流速应变转换元件为N个垂直风叶涡轮及中心转轴组成，其中N为正整数。

所述的等强度悬臂梁通过悬臂梁固定件与保护外壳连接。

在所述的保护外壳上设有光纤引出孔；所述的光纤尾纤经光纤引出孔引出。

所述的管道连接件的直径大于垂直风叶涡轮半径。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型的一种液体流速及液位同采的光纤光栅传感器，通过设置流速应变转换元件及液位应变转换元件对流速敏感元件光纤光栅及液位敏感元件光纤光栅的分别调制实现了被测流体流速及其液位的同时测量，避免了被测液体未充满被测管道给流量测量带来的影响。

附图说明

图1为该液体流速及液位同采的光纤光栅传感器的剖视图；

图2为流速应变转换元件及等强度悬臂梁的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施实例对本实用新型做进一步的说明。