[发明专利]一种用于管路内流体参数检测的复合传感器

权利要求书

1.一种用于管路内流体参数检测的复合传感器，其特征在于，所述复合传感器包括：

壳体，其设置成具有流线型的外表面；

光纤光栅温度传感器，其设置在所述壳体的内部，并且能够检测所述复合传感器所处环境中液体的温度；

光纤光栅温度压力传感器，其设置在所述壳体上，并且能够检测所述复合传感器所处环境中液体的温度和压力的综合数据；

光纤光栅压力脉动传感器，其设置在所述壳体上，并且能够检测所述复合传感器所处环境中液体的压力波动。

2.根据权利要求1所述的复合传感器，其特征在于，所述壳体包括第一壳体、第二壳体和连接盖，所述第一壳体位于所述连接盖的一侧并且与所述连接盖固定连接，所述第二壳体位于所述连接盖的另一侧并且与所述连接盖固定连接。

3.根据权利要求2所述的复合传感器，其特征在于，所述第一壳体上设置有通孔；

所述复合传感器还包括设置在所述通孔处的弹性片，所述弹性片与所述第一壳体密封连接并因此完全封闭所述通孔；

所述光纤光栅压力脉动传感器包括固定到所述弹性片外侧的第一光纤光栅压力脉动传感器和对应固定在所述弹性片内侧的第二光纤光栅压力脉动传感器，以便通过所述第一光纤光栅压力脉动传感器检测的数据与所述第二光纤光栅压力脉动传感器检测的数据之间的差值的波动来检测所述压力波动。

4.根据权利要求3所述的复合传感器，其特征在于，所述复合传感器还包括设置在所述第一壳体内的气囊，所述气囊与所述壳体及所述气囊与所述连接盖之间填充弹性物质，用于将所述气囊封装在弹性物质内，形成弹性体；

所述弹性片与所述气囊或所述弹性物质不相接触，从而使得所述气囊或所述弹性物质和连接盖之间形成空腔，所述空腔内充入0.1MPa压力的氢气或氦气，保证所述弹性片对外界有一定的背压作用；所述空腔的间距用于保证所述弹性片最大变形时不触及所述弹性体。

5.根据权利要求2所述的复合传感器，其特征在于，所述复合传感器还包括填充在所述第二壳体内的导热硅油，所述导热硅油浸没所述光纤光栅温度传感器，以便增强所述壳体与所述光纤光栅温度传感器之间温度的一致性。

6.根据权利要求5所述的复合传感器，其特征在于，所述复合传感器还包括导热片以及设置在所述第二壳体内并且与所述第二壳体固定连接的第一固定板和第二固定板，

所述导热片的一侧侧壁与所述第一固定板固定连接，以便保证所述导热片与所述第一固定板之间能够及时进行热传导；所述导热片的另一侧侧壁与所述第二固定板可相对移动的连接到一起，以便所述导热片的所述另一侧侧壁在所述导热片受热发生形变时能够自由移动；

所述光纤光栅温度传感器与所述导热片固定连接，以使所述光纤光栅温度传感器能够随着导热片的受热伸长而增大光栅的纵向形变量，从而使所述导热片对所述光纤光栅温度传感器起到增敏的作用。

7.根据权利要求6所述的复合传感器，其特征在于，所述复合传感器还包括贯穿所述第二壳体的导热丝，所述导热丝与所述第一固定板固定连接，以便所述导热丝能够在所述复合传感器所处环境中的液体与所述第一固定板之间建立快速的热量传递通道。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的复合传感器，其特征在于，所述复合传感器还包括第一光纤光栅流速传感器和第二光纤光栅流速传感器，

所述第一光纤光栅流速传感器和所述第二光纤光栅流速传感器沿所述壳体的轴线对称地设置在所述壳体的外侧，以便通过所述第一光纤光栅流速传感器检测的数据与所述第二光纤光栅流速传感器检测到的数据之间的差值来检测所述复合传感器所处环境中液体的流速和流向或流速的变动量。