[发明专利]基于光纤结构的流速传感器及系统

说明书

本发明涉及一种基于光纤结构的流速传感器及系统，具体涉及流速检测装置领域。该流速传感器包括：阻挡板、金属管、固定板、光纤、过水孔；金属管设置为圆锥形螺旋状结构，金属管半径较小的一端固定连接在阻挡板上，另一端与阻挡板连接，光纤设置在金属管内部，且金属管两端分别与固定板和阻挡板连接，固定板中央位置设置有过水孔，过水孔的半径与靠近阻挡板一端的金属管的半径相等，在对流速进行测量时，待测物质从固定板的过水孔进入螺旋状光纤，通过对阻挡板以及光纤的冲击，使得圆锥形螺旋状结构的金属管发生形变，进而使得该金属管内部的光纤也发生形变，此时光纤会产生弯曲损耗，通过测量弯曲损耗的变化，就能测量出水流流速的变化。

技术领域

本发明涉及流速检测装置领域，具体涉及一种基于光纤结构的流速传感器及系统。

背景技术

在日常生活中、科研工作中和工业生产中，流速是非常重要的物理因素，一般的，流速是指气体或液体流质点在单位时间内所通过的距离。渠道和河道里的水流各点的流速是不相同的，靠近河(渠)底、河边处的流速较小，河中心近水面处的流速最大，为了计算简便，通常用横断面平均流速来表示该断面水流的速度。

现有技术中，对流速的测量一般包括超声测量、电磁波测量、声光测量，其中，超声测量是超声波流速传感测量仪采用非接触式测量方式对流速进行测量，电磁波测量是通过电磁波流速传感测量仪对流速进行测量，声光测量是通过声学多普勒流速传感测量仪对流速进行测量。

但是，上述装置结构复杂，装置体积较大，并且易受环境影响，使得对流速的测量不准确。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种基于光纤结构的流速传感器及系统，以解决现有技术中装置结构复杂，装置体积较大，并且易受环境影响，使得对流速的测量不准确的问题。

为实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本申请提供一种基于光纤结构的流速传感器，流速传感器包括：阻挡板、金属管、固定板、光纤、过水孔；金属管设置为圆锥形螺旋状结构，金属管半径较小的一端固定连接在阻挡板上，另一端与固定板连接，光纤设置在金属管内部，且金属管两端分别与固定板和阻挡板连接，固定板中央位置设置有过水孔，过水孔的半径与靠近阻挡板一端的金属管的半径相等。

可选的，该金属管的螺距为80mm～100mm，金属管靠近固定板的一端的螺旋半径为280mm～300mm，金属管靠近阻挡板的一端的螺旋半径为50mm～70mm。

可选的，该金属管采用耐腐蚀的合金制成。

可选的，该固定板形状为正方形。

可选的，该固定板的边长为600mm～700mm。

可选的，该固定板中间圆形孔洞的半径为200mm～300mm。

可选的，该阻挡板的形状为圆形。

可选的，该阻挡板的半径为50mm～70mm。

可选的，该流速传感器还包括流速增大结构，流速增大结构为多个矩形片，多个矩形片设置在金属管上。

第二方面，本申请还提供了一种基于光纤结构的流速传感系统，流速传感系统包括：激光器、探测器和第一方面任意一项的流速传感器，激光器和探测器分别设置在流速传感器的光纤两端。

本发明的有益效果是：