[发明专利]一种基于压差的MEMS光纤法珀低温液位传感器及其测量系统在审

专利信息
申请号: 201911078592.8 申请日: 2019-11-06
公开(公告)号: CN110849442A 公开(公告)日: 2020-02-28
发明(设计)人: 刘铁根;李梦迪;王双;江俊峰;刘琨;黄毅;闪晨曦 申请(专利权)人: 天津大学
主分类号: G01F23/292 分类号: G01F23/292
代理公司: 天津市北洋有限责任专利代理事务所 12201 代理人: 李素兰
地址: 300072*** 国省代码: 天津;12
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 mems 光纤 低温 传感器 及其 测量 系统
【权利要求书】:

1.一种基于压差的MEMS光纤法珀低温液位传感器,其特征在于,该传感器包括传感头和传感体,所述传感头的结构包括单晶硅片(1)、腐蚀圆柱型凹槽并底部镀膜的Pyrex玻璃片(2)、低熔点玻璃(3)、中心带通孔的圆柱形玻璃柱(4)和多模光纤(5);其中:

所述单晶硅片(1)和所述腐蚀圆柱型凹槽并底部镀膜的Pyrex玻璃片(2)通过金-金键合的方式贴合在一起,所述中心带通孔的圆柱形玻璃柱(4)用所述低熔点玻璃(3)与所述腐蚀圆柱型凹槽并底部镀膜的Pyrex玻璃片(2)紧密固定;多模光纤(5)插入至中心带通孔的圆柱形玻璃柱(4)中;腐蚀圆柱型凹槽并底部镀膜后的Pyrex玻璃片(2)的镀膜端面作为F-P腔的第一个反射面,所述单晶硅片(1)的内表面用作感压硅膜片(15),同时构成法珀腔的第二个反射面;

所述感压硅膜片(15)中心平整、周边波纹状,感受压力。

2.一种基于压差的MEMS光纤法珀低温液位传感测量系统,其特征在于,该传感测量系统包括宽带光源(9)、光纤环形器(10)、低相干干涉解调器(11)及数据采集及处理系统(12);其中:

所述宽带光源(9)发出的光通过光纤环行器(10)传输至该F-P腔传感器的第一个反射面发生部分反射,形成反射参考光(7),另一部分光继续传输至该F-P腔传感器的第二个反射面发生部分反射,形成反射传感光(8),反射参考光(7)与反射传感光(8)在光纤环行器(10)处进行干涉,传输至低相干干涉解调器(11)中,输出信号经数据采集及处理系统(12)后,最终获得所测量的液位信息。

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