[发明专利]一种光纤差分干涉的压力测量装置及方法

摘要

本发明提出一种光纤差分干涉的压力测量装置及方法，包括光纤激光单元、光纤耦合单元、反射差分单元、光纤扩束准直单元、光电探测单元、存储单元以及信号处理单元；其中，反射差分单元为特殊结构设计的反射位相光栅，用于实现对反射光波的剪切。反射位相光栅一个周期内包含两个非透光部分和两个反射光部分，其中两个反射光部分包含直接反射部分(无相位延迟)和π相位延迟反射部分；反射位相光栅占空比为1/2，即非透光部分与反射光部分的尺寸大小之比为1/2。利用本发明装置，可以实现高温、高腐蚀的压力测量，具有抗电磁干扰和抗辐照等优势。另外，结合压差型流量计本发明可以实现高温介质流量测量。

主权项

一种光纤差分干涉的压力测量装置，其特征在于包括：光纤激光单元、光纤耦合单元、反射差分单元、光纤扩束准直单元、光电探测单元、存储单元以及信号处理单元；光纤激光单元发出的光波经过光纤传输至光纤耦合单元后并传输至光纤扩束准直单元；光纤扩束准直单元与反射差分单元相连，并用于照射反射差分单元；反射差分单元与引压管相连，引压管与密闭管道相连；反射差分单元受密闭管道内流体流至引压管的压力影响产生变形，表现为对反射差分单元的±1级反射光中分别引入位相变化；光电探测单元与存储单元相连，用于采集来自反射差分单元的±1级衍射光所形成的差分干涉图并传输给存储单元；存储单元与信号处理单元相连，用于存储光电探测单元传输过来的差分干涉图，以及用于存储信号处理单元传输过来的压力值对应的位相信息及压力值；信号处理单元用于根据存储单元存储的差分干涉图计算测量点的压力对干涉图所引入的位相信息，进而计算得到压力值；所述反射差分单元为特殊结构设计的反射位相光栅，用于实现对反射光波的剪切；反射位相光栅一个周期内包含两个非透光部分和两个反射光部分，其中两个反射光部分包含直接反射部分即无相位延迟和π相位延迟反射部分；而且两个非透光部分尺寸相同，直接反射部分和π相位延迟反射部分尺寸相同。