[实用新型]一种用于光纤压力传感器标定的压力转接模块

说明书

本实用新型公开了一种用于光纤压力传感器标定的压力转接模块，包括阀体、连接头、至少两个密封筒、至少一个压块和至少一个螺套。阀体内部具有液体流道，阀体上设有至少两个半通孔，半通孔的第一端与液体流道连通，半通孔的第二端延伸至阀体的表面且为螺纹孔口。连接头固定于液体流道的第一端，密封筒具有腔体且为贯通结构。密封筒的第一端与螺纹孔口螺纹连接，腔体通过螺孔与半通孔连通。压块具有供光缆穿过的通道，压块和螺套的侧壁沿母线方向开有条形缺口，螺套用以和密封筒的第二端螺纹连接。本实用新型结构紧凑、加工制造简单、使用方便，在不影响标定精度的同时，可以大幅提升光纤压力传感器的标定效率，降低工时消耗和劳动强度。

技术领域

本实用新型涉及压力传感器标定装置技术领域，特别是涉及一种可同时标定多个光纤压力传感器的压力转接模块。

背景技术

压力传感器广泛应用于海洋观测、监测的各个技术领域。压力传感器是能感受压力信号，并能按照一定的规律将压力信号转换成可用的输出的信号的器件或装置。目前常用的压力传感器多为电子压力传感器，根据测量原理的不同可分为压阻式压力传感器、压电式压力传感器等。随着光纤传感技术的快速发展，各种使用于海洋观测、监测的光纤压力传感器也应运而生。

光纤压力传感器是一种将海水压力转变为可测的光信号的传感器。光纤压力传感器一般主要由感压元件、光缆、FC接头等组成。光缆的一端与感压元件连接，另一端与FC接头连接。光纤压力传感器的工作原理是将光源入射的光束经由光缆送入感压元件，在感压元件内与外界压力的相互作用下，光束的波长发生变化，成为可被调制的光信号，再经过光缆送回，经解调仪解调后获得被测压力参数。与电子压力传感器相比，光纤压力传感器具有很多优点：抗电磁和抗原子辐射的抗干扰性能；直径细、质地柔软、重量轻的机械性能；绝缘、无感应的电气性能；耐水、耐高温、耐腐蚀的化学性能等。

光纤压力传感器在出厂前必须经过标定，标定过程一般遵循如下步骤进行：将感压元件通过转接工装与压力标定设备连接，FC接头与解调仪连接。从0MPa开始，记录压力标定设备的表征压力值和光纤压力传感器的波长数据；然后，逐渐给压力标定设备升压，每增加1MPa暂停升压，记录表征压力值和波长数据；直到升压至光纤压力传感器指标量程规定的压力值，停止升压。然后以1MPa的间隔降压，直至0MPa，继续依次记录表征压力值和波长数据。将升压/降压过程中记录的压力值和对应波长数据分别进行曲线拟合，获得光纤压力传感器的标定系数。再将标定系数和降压/升压过程中记录的波长数据，代入标定公式，获得光纤压力传感器测得的压力值，与压力标定设备的表征压力值对比后，获得光纤压力传感器标定误差。

光纤压力传感器的光缆的长度主要由光纤压力传感器的应用环境距离解调仪的距离决定。光纤压力传感器在标定后，其光缆一般不再延长或截短，这是因为不论光缆延长或截短，都需要对光缆进行熔接，光缆熔接会产生光信号衰减的现象，影响测量精度；另外，光缆熔接后还需要对熔接点进行受力和密封保护，从而增加光缆破断和被海水腐蚀的风险。因此在标定时，光纤压力传感器的光纤尾缆最长可达几百米甚至上千米。

根据密封形式的不同，常见的高精度光纤压力传感器的结构形式有柱面密封型和端面密封两种。柱面密封型光纤压力传感器外形为圆柱形，在圆柱外部开有密封圈沟槽，用于安装O型圈。端面密封型光纤压力传感器的端部有紧固螺纹，在紧固螺纹与传感器连接处装有密封垫。

由于光纤压力传感器与传统压力传感器在结构形式和测量原理上存在上述差异，因此常见的用于压力传感器标定的转接头无法适应光纤压力传感器的标定需求。另外，在光纤压力传感器批量生产时，需要开展大批量光纤压力传感器的标定工作，如果仍然采用一台压力标定设备一次只标定一个光纤压力传感器的方法，就会有工作量大、劳动强度高、设备利用率低等问题。因此，非常有必要开发一种可以同时标定多个光纤压力传感器的压力转接模块，从而提高光纤压力传感器的标定效率，降低工时消耗和劳动强度。而且，为适应不同结构形式的光纤压力传感器的标定要求，压力转接模块应具有一定的通用性，能够兼容以上两种结构形式的光纤压力传感器。