[发明专利]一种容器内流体压力测量装置在审
申请号: | 201910602568.3 | 申请日: | 2019-06-28 |
公开(公告)号: | CN110296789A | 公开(公告)日: | 2019-10-01 |
发明(设计)人: | 郭强;索奕双;张向平 | 申请(专利权)人: | 金华职业技术学院 |
主分类号: | G01L11/02 | 分类号: | G01L11/02 |
代理公司: | 暂无信息 | 代理人: | 暂无信息 |
地址: | 321000 浙江*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | 本发明涉及压力测量技术领域,一种容器内流体压力测量装置,包括激光器、分束器、光纤I、光纤II、压力传感器、光探测器I、光探测器II、模数转换器、计算机、信号源和电缆,压力传感器包括金属片I、乳胶薄膜、微纳小球、金属片II和金属罩,金属罩内的底面中心具有一个高度为11毫米的凸台,微纳小球通过环氧树脂固定于金属罩的凸台上,金属罩的底面具有四个直径为1毫米的小孔,基于介电共振器的光学模测量方法,通过测量介电共振器的光学模来进行压力测量,基于电介质微小球及薄膜结构,采用介电共振器的光学模测量方法,具有较高的测量灵敏度及动态范围,且受外界的电磁干涉的影响较小,而且,传感器的特性能够通过使用不同的材料来改善。 | ||
搜索关键词: | 金属罩 光学模 流体压力测量装置 介电共振器 压力传感器 光探测器 测量 金属片 小球 环氧树脂 电介质 光纤 压力测量技术 模数转换器 薄膜结构 测量介电 底面中心 电磁干涉 乳胶薄膜 压力测量 激光器 分束器 共振器 灵敏度 微小球 信号源 传感器 底面 凸台 小孔 电缆 计算机 | ||
【主权项】:
1.一种容器内流体压力测量装置,包括激光器(1)、分束器(2)、光纤I(3)、光纤II(4)、压力传感器(5)、光探测器I(6)、光探测器II(7)、模数转换器(8)、计算机(9)、信号源(10)和电缆,xyz为三维坐标系,待测容器的腔壁(11)上具有直径为26毫米的通孔,分束器(2)具有一个入口和两个出口,分束器(2)能够将光分为相等的两份,并分别从两个出口输出,模数转换器(8)具有两个输入端和两个输出端,激光器(1)通过发射端发射出中心波长为1.5微米的激光,其特征是:激光器(1)的发射端连接分束器(2)的入口,分束器(2)的一个出口连接光纤I(3),光纤I(3)穿过压力传感器(5)后连接至光探测器I(6),分束器(2)的另一个出口通过光纤II(4)连接光探测器II(7);光探测器I(6)和光探测器II(7)分别通过电缆连接模数转换器(8)的两个输入端,模数转换器(8)的两个输出端分别通过电缆连接计算机(9)和信号源(10)的输入端,信号源(10)的输出端通过电缆连接激光器(1),用于控制激光器(1)发射的激光的波形及频率;压力传感器(5)安装于待测容器的腔壁(11)的通孔处,压力传感器(5)包括金属片I(5‑1)、乳胶薄膜(5‑2)、微纳小球(5‑3)、金属片II(5‑4)和金属罩(5‑5),金属罩(5‑5)为开口杯状,金属罩(5‑5)内的底面中心具有一个高度为11毫米的凸台,金属罩(5‑5)的底面具有四个直径为1毫米的小孔,金属片I(5‑1)和金属片II(5‑4)均为圆环片,乳胶薄膜(5‑2)被夹在金属片I(5‑1)与金属片II(5‑4)之间且用环氧树脂固定,乳胶薄膜(5‑2)填满圆环片的内环,金属片II(5‑4)通过环氧树脂固定于金属罩(5‑5)的开口上沿,微纳小球(5‑3)通过环氧树脂固定于金属罩(5‑5)的凸台上且位于乳胶薄膜(5‑2)的下方,在乳胶薄膜(5‑2)无形变时,乳胶薄膜(5‑2)与微纳小球(5‑3)的距离小于0.8毫米,微纳小球(5‑3)由比例范围为10∶1至50∶1的聚苯乙烯和固化剂的混合物制成,采用不同比例的聚苯乙烯和固化剂时能够改变微纳小球(5‑3)的特性,微纳小球(5‑3)的光学品质因子Q典型值为106;光纤I(3)中的一段被加热拉伸形成直径为10微米、长度为30毫米的细段,光纤I(3)从金属罩(5‑5)底面的一个小孔穿入并从另一个小孔穿出,使得光纤I(3)中的所述细段位于金属罩(5‑5)内并与微纳小球(5‑3)的侧面接触,使得光纤I(3)中的光路与微纳小球(5‑3)切线方向的光路相互耦合。
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