一種超低溫光纖葉尖定時傳感器制造技術

本實用新型專利技術公開了一種超低溫光纖葉尖定時傳感器，包括內部設置有發射光纖和接收光纖的傳感器探頭，傳感器探頭依次連接有傳感器探頭低溫段、第一段抗拉抗壓光保護纜和分岔轉接頭，分岔轉接頭分別連接有第二段抗拉抗壓光保護纜和第三段抗拉抗壓光保護纜，第二段抗拉抗壓光保護纜連接有發射耦合器，第三段抗拉抗壓光保護纜連接有接收耦合器；發射光纖依次穿過傳感器探頭低溫段、第一段抗拉抗壓光保護纜、分岔轉接頭和第二段抗拉抗壓光保護纜，連接發射耦合器；接收光纖依次穿過傳感器探頭低溫段、第一段抗拉抗壓光保護纜、分岔轉接頭和第三段抗拉抗壓光保護纜，連接接收耦合器。本實用新型專利技術能在深冷條件下工作的超低溫光纖葉尖定時傳感器。

【技術實現步驟摘要】
一種超低溫光纖葉尖定時傳感器
本技術涉及旋轉葉片非接觸振動測量領域，尤其是涉及一種超低溫光纖葉尖定時傳感器。
技術介紹
航空發動機、汽輪機、壓縮機、燃氣輪機等大型旋轉機械非接觸葉片振動測量的應用日益廣泛，基本測量原理是葉尖定時測振技術。其中光纖式葉尖定時傳感器具有響應快、精度高、抗電磁兼容等優點，成為非接觸葉片測振傳感器的首選。光纖式葉尖定時傳感器在工作過程中，測振系統發射光信號至傳感器發射端，葉片掃過傳感器探頭，探頭內的接收光纖(一般6根以上，組成接收光纖束)將反射光信號傳輸至傳感器接收端，并送入測振系統進行光電轉換。目前光纖式葉尖定時傳感器只能在常溫或-60℃左右條件下工作，但是在深冷環境下無法正常工作，如大型低溫風洞中的壓縮機葉片處于約-160℃工作環境。普通傳感器無法滿足要求，現在尚無法實現深冷環境下非接觸葉片振動監測。
技術實現思路
本技術的目的是為了克服現有技術中的不足，提供一種能在深冷條件下工作的超低溫光纖葉尖定時傳感器。本技術的目的是通過以下技術方案實現的。本技術的一種超低溫光纖葉尖定時傳感器，包括內部設置有發射光纖和接收光纖的傳感器探頭，所述傳感器探頭依次連接有傳感器探頭低溫段、第一段抗拉抗壓光保護纜和分岔轉接頭，所述分岔轉接頭分別連接有第二段抗拉抗壓光保護纜和第三段抗拉抗壓光保護纜，所述第二段抗拉抗壓光保護纜連接有發射耦合器，所述第三段抗拉抗壓光保護纜連接有接收耦合器；所述發射光纖依次穿過傳感器探頭低溫段、第一段抗拉抗壓光保護纜、分岔轉接頭和第二段抗拉抗壓光保護纜，連接發射耦合器；所述接收光纖依次穿過傳感器探頭低溫段、第一段抗拉抗壓光保護纜、分岔轉接頭和第三段抗拉抗壓光保護纜，連接接收耦合器。所述傳感器探頭低溫段和傳感器探頭的金屬外殼為一體加工而成，所述傳感器探頭低溫段與第一段抗拉抗壓光保護纜連接的一端設置為扁平結構。所述傳感器探頭的金屬外殼與其內部的發射光纖和接收光纖采用樹脂膠進行固定，所述傳感器探頭低溫段、第一段抗拉抗壓光保護纜、分岔轉接頭、第二段抗拉抗壓光保護纜、發射耦合器、第三段抗拉抗壓光保護纜和接收耦合器彼此間均采用樹脂膠進行固定連接。所述第一段抗拉抗壓光保護纜、第二段抗拉抗壓光保護纜和第三段抗拉抗壓光保護纜均采用不銹鋼軟管、金屬軟管、包塑鎧裝管或塑料保護管。與現有技術相比，本技術的技術方案所帶來的有益效果是：(1)本技術中，傳感器探頭與傳感器探頭低溫段采用一體化設計，可在雙層機匣等條件下快速拆卸維護；傳感器探頭低溫段與第一段抗拉抗壓光保護纜連接的一端設置為扁平結構便于擰緊安裝；(2)本技術中，第一段抗拉抗壓光保護纜、第二段抗拉抗壓光保護纜和第三段抗拉抗壓光保護纜的作用是保證內部光纖束不受踩壓、拉拽等影響的同時具有良好的彎曲性能，便于現場布線；(3)本技術最低使用溫度可至-270℃，適用于大部分低溫場合，使非接觸葉片振動測量的應用更加廣泛；防止了低溫變形等影響損壞光纖葉尖定時傳感器。附圖說明圖1是本技術的結構示意圖；圖2是本技術的安裝圖。附圖標記:1傳感器探頭；2傳感器探頭低溫段；3第一段抗拉抗壓光保護纜；4分岔轉接頭；5第二段抗拉抗壓光保護纜；6第三段抗拉抗壓光保護纜；7發射耦合器；8接收耦合器；9內層機匣；10保冷層；11外層機匣。具體實施方式下面結合附圖對本技術作進一步的描述。如圖1所示，本技術的一種超低溫光纖葉尖定時傳感器，包括傳感器探頭1，所述傳感器探頭1由金屬外殼和設置其內部的發射光纖和接收光纖構成，其中，所述發射光纖用于發射光信號(1根發射光纖)，接收光纖用于接收葉片反射光信號(6根或多根接收光纖)。所述傳感器探頭1的金屬外殼與其內部的發射光纖和接收光纖采用超低溫樹脂膠進行固定，最低耐溫-270℃。所述發射光纖和接收光纖均可采用低溫光纖制成，如采用PI涂覆層的石英光纖，制成傳感器最低耐溫為-190℃，采用鍍金或鍍鋁光纖，制成傳感器最低耐溫為-270℃。所述傳感器探頭1依次連接有傳感器探頭低溫段2、第一段抗拉抗壓光保護纜3和分岔轉接頭4，所述分岔轉接頭4分別連接有第二段抗拉抗壓光保護纜5和第三段抗拉抗壓光保護纜6，所述第二段抗拉抗壓光保護纜5連接有發射耦合器7，所述第三段抗拉抗壓光保護纜6連接有接收耦合器8。所述發射光纖依次穿過傳感器探頭低溫段2、第一段抗拉抗壓光保護纜3、分岔轉接頭4和第二段抗拉抗壓光保護纜5，連接發射耦合器7。所述接收光纖依次穿過傳感器探頭低溫段2、第一段抗拉抗壓光保護纜3、分岔轉接頭4和第三段抗拉抗壓光保護纜5，連接接收耦合器8。所述傳感器探頭低溫段2和傳感器探頭1的金屬外殼為一體加工而成，都采用低溫金屬材料制成，用以保護內部的發射光纖和接收光纖，所述低溫金屬材料可為304、316等低溫合金。所述傳感器探頭低溫段2與第一段抗拉抗壓光保護纜3連接的一端設置為扁平結構，便于擰緊安裝。所述分岔轉接頭4將光纖束分為兩路，其中，發射光纖連接至發射耦合器7，所有的接收光纖連接至接收耦合器8。所述發射耦合器7和接收耦合器8均可采用ST型、FC型等常用的光纖耦合器，本技術優選FC型光纖耦合器。所述傳感器探頭低溫段2、第一段抗拉抗壓光保護纜3、分岔轉接頭4、第二段抗拉抗壓光保護纜5、發射耦合器7、第三段抗拉抗壓光保護纜6和接收耦合器7彼此間均可采用超低溫樹脂膠進行固定連接，最低耐溫-270℃。所述第一段抗拉抗壓光保護纜3、第二段抗拉抗壓光保護纜5和第三段抗拉抗壓光保護纜6均采用不銹鋼軟管、金屬軟管、包塑鎧裝管或塑料保護管等，本技術優選采用不銹鋼軟管。所述第一段抗拉抗壓光保護纜3、第二段抗拉抗壓光保護纜5和第三段抗拉抗壓光保護纜6的作用是保證內部光纖束不受踩壓、拉拽等影響的同時具有良好的彎曲性能，便于現場布線。本技術的安裝，見圖2，所述傳感器探頭1采用螺紋緊固的方式與內層機匣9密封固定，所述傳感器探頭低溫段2穿過內層機匣9和外層機匣11之間填充保冷材料形成的保冷層10，與外層機匣11采用活連接方式，避免低溫下內層機匣9和外層機匣11變形不一致對傳感器的影響。使用時，所述發射耦合器7連接激光光源，接收耦合器8連接光電轉換器，激光光源發射激光，經發射光纖傳輸，經機匣內部的葉片反射，發射光信號再經接收光纖傳遞至光電轉換器，轉換為電信號，進一步實現葉尖定時測振。盡管上面結合附圖對本技術的功能及工作過程進行了描述，但本技術并不局限于上述的具體功能和工作過程，上述的具體實施方式僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領域的普通技術人員在本技術的啟示下，在不脫離本技術宗旨和權利要求所保護的范圍情況下，還可以做出很多形式，這些均屬于本技術的保護之內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種超低溫光纖葉尖定時傳感器，包括內部設置有發射光纖和接收光纖的傳感器探頭(1)，其特征在于，所述傳感器探頭(1)依次連接有傳感器探頭低溫段(2)、第一段抗拉抗壓光保護纜(3)和分岔轉接頭(4)，所述分岔轉接頭(4)分別連接有第二段抗拉抗壓光保護纜(5)和第三段抗拉抗壓光保護纜(6)，所述第二段抗拉抗壓光保護纜(5)連接有發射耦合器(7)，所述第三段抗拉抗壓光保護纜(6)連接有接收耦合器(8)；所述發射光纖依次穿過傳感器探頭低溫段(2)、第一段抗拉抗壓光保護纜(3)、分岔轉接頭(4)和第二段抗拉抗壓光保護纜(5)，連接發射耦合器(7)；所述接收光纖依次穿過傳感器探頭低溫段(2)、第一段抗拉抗壓光保護纜(3)、分岔轉接頭(4)和第三段抗拉抗壓光保護纜(6)，連接接收耦合器(8)。

【技術特征摘要】
1.一種超低溫光纖葉尖定時傳感器，包括內部設置有發射光纖和接收光纖的傳感器探頭(1)，其特征在于，所述傳感器探頭(1)依次連接有傳感器探頭低溫段(2)、第一段抗拉抗壓光保護纜(3)和分岔轉接頭(4)，所述分岔轉接頭(4)分別連接有第二段抗拉抗壓光保護纜(5)和第三段抗拉抗壓光保護纜(6)，所述第二段抗拉抗壓光保護纜(5)連接有發射耦合器(7)，所述第三段抗拉抗壓光保護纜(6)連接有接收耦合器(8)；所述發射光纖依次穿過傳感器探頭低溫段(2)、第一段抗拉抗壓光保護纜(3)、分岔轉接頭(4)和第二段抗拉抗壓光保護纜(5)，連接發射耦合器(7)；所述接收光纖依次穿過傳感器探頭低溫段(2)、第一段抗拉抗壓光保護纜(3)、分岔轉接頭(4)和第三段抗拉抗壓光保護纜(6)，連接接收耦合器(8)。2.根據權利要求1所述的一種超低溫光纖葉尖...

【專利技術屬性】
技術研發人員：葉德超，李楊宗，段發階，李旭，蘇宇浩，郭巖，
申請(專利權)人：善測天津科技有限公司，
類型：新型
國別省市：天津,12