【技術實現步驟摘要】
本申請涉及光纖傳感,尤其是涉及一種復合測量探頭結構以及一種光纖壓力變送器。
技術介紹
1、采用電學原理制成的傳感器在易燃易爆、強腐蝕等危險工作環境具有雷電、靜電引入的可能性,此外,還需要面臨化工、化釬、冶金、電力、核電等工業部門在檢測與使用中的各種苛刻極端且特別的測量環境。
2、因此,傳統的利用電學原理制成的傳感器可能會受到電磁干擾的影響,導致測量結果不準確;還可能會受到環境因素的影響,如腐蝕、高溫等,導致傳感器性能下降或失效;并且通常體積較大、重量較重,難以實現小型化和輕量化;會受到電火花等影響,存在安全隱患;信號傳輸距離較短,難以實現遠距離監測和分布式測量;對橋梁、大壩等進行健康狀況監測時,傳統壓力傳感器通常只能實現點式測量,難以實現實時監測。
3、例如,專利cn104977119a公開了一種單活塞阻尼式光纖差壓傳感器,所述探頭結構包括殼體,殼體為筒形結構,殼體內滑動設置有活塞,活塞的兩端分別設置有一個彈簧,兩個彈簧的一端均固定于活塞上,殼體的兩端分別密封固定有端蓋,兩個彈簧的另一端分別固定于所對應的端蓋上,兩個端蓋上的相對位置上分別開設有一個貫通所在端蓋的探頭插孔,兩個探頭插孔內分別密封設置有透光片,兩個探頭插孔內位于透光片的外側分別設置有指向活塞的光纖探頭,光纖探頭均與活塞的端面相垂直,活塞兩端與光纖探頭相對的位置處分別固定有反光片,殼體兩端的側壁上或兩個端蓋上分別開設有一個與殼體內腔連通的流體通孔,兩個光纖探頭中接收光纖的出射端分別與一個光敏元件相連,每個光敏元件對應連接有一個信號處理模塊。然而
4、因此,現有技術還有待改進和提高。
技術實現思路
1、為了解決上述一個或多個問題,本申請提供一種復合測量探頭結構,該復合測量探頭結構可以提高探測精度,還能有效防護探頭。
2、本申請的上述目的是通過以下技術方案得以實現的,在本申請的第一方面,提出了一種復合測量探頭結構,該探頭結構包括:殼體;被設置在上述殼體一側的探測面;被設置在上述殼體內部的探測機構。
3、進一步地,上述探測面被設置有探測孔,上述探測孔被構造成連通上述探測面與上述殼體內部,上述探測孔內被布置有mems光纖測壓芯片,并且上述mems光纖測壓芯片經由上述探測孔與上述探測機構連接;上述mems光纖測壓芯片被密封在上述探測孔內且靠近但不超過上述探測面所在平面。
4、進一步地,上述殼體被構造成類螺母結構,上述殼體被設置成依次相互連接的測量段、密封段和輔助安裝段;上述探測面被設置在上述測量段。
5、進一步地,上述測量段被構造成圓柱形結構,上述測量段用于靠近或接觸被探測物的一端被構造成具有開口、側壁和底部的內凹結構,其中上述內凹結構的底部所構成的平面被設置為上述探測面,上述內凹結構的側壁被設置為防護壁,上述內凹結構的開口被設置為探測口。
6、進一步地,上述內凹結構的側壁被設置有缺口,上述缺口連通上述內凹結構的側壁的內表面和外表面。
7、進一步地,上述內凹結構的側壁被設置有兩個或多個缺口,上述缺口被設置成均勻環繞上述內凹結構的側壁。
8、進一步地,上述缺口被構造成起始于上述內凹結構的開口、終止于上述探測面所在平面,上述缺口的形狀為矩形。
9、進一步地,上述密封段的外表面被設置有外凸環形結構,上述外凸環形結構朝向上述測量段的一側被設置有用于容納或配合密封圈的平面密封部。
10、進一步地,上述輔助安裝段的外表面被構造成六邊形結構。
11、進一步地,上述mems光纖測壓芯片包括低靈敏度芯片和高靈敏度芯片,上述探測孔的數量為兩個或多個,在每個上述的探測孔內被布置有上述mems光纖測壓芯片。
12、進一步地,上述探測孔的數量為(2n+1)+(2m+1)個,上述mems光纖測壓芯片包括低靈敏度芯片和高靈敏度芯片,2n+1個上述低靈敏度芯片和2m+1個高靈敏度芯片被布置在上述探測孔內,其中m和n為正整數。
13、進一步地,上述探測孔被設置成相互靠近。
14、進一步地,上述測量段還包括補溫孔,上述補溫孔被構造成一端靠近但不連通上述探測面、另一端與上述探測機構連接,上述補溫孔內被布置有溫補傳感器。
15、進一步地,上述補溫孔被設置成靠近上述探測孔,或者上述補溫孔的中軸線被設置成靠近上述探測孔的中軸線的位置,或者上述補溫孔的中軸線被設置成靠近或處于兩個或多個上述探測孔的中軸線的中心位置。
16、在本申請的另一方面,還提出了一種光纖壓力變送器,其包括上述復合測量探頭結構。
17、由此,本公開的各個實施例中提供了例如以下的有益效果:
18、(1)將mems光纖測壓芯片通被設置時,確保其芯片處于探測孔內部,并且靠近但不超過探測面所在平面;使得測壓芯片不但可以受到探測孔周壁的保護,也能僅可能靠近探測面以接近所探測物體的壓力值;
19、(2)進一步地,通過探測面周圍設置側壁,從而為探測面提供有效的防護,但由于側壁又引入氣體積聚的新問題,繼而在側壁上設置缺口以解決探測時氣體積聚在探測面周圍以影響探測結果的問題,從而提高探測精度;
20、(3)進一步地,將缺口設置成矩形可以增加靠近探測面清楚氣體積聚的問題,進一步提高探測精度;
21、(4)在探測面設置多個探測孔,并布置高低不同靈敏度的探測芯片,以提高探測精度;
22、(5)更進一步地,甚至多個探測芯片,以確保其中之一發生失效時,仍可完成探測工作;
23、(6)更進一步地,多個探測孔之間相互靠近,以確保多個探測芯片探測的是同一點的被測值,并可以以表決機制或少數服從多數的方式輸出探測結果,以提高探測精度;
24、(7)更進一步地,同時設置隱藏式的補溫孔,其中設置溫度傳感器可以獲得被探測位置的溫度數值,以便于對最終探測結果進行溫度補償修正;
25、(8)更進一步地,所設置的隱藏式補溫孔是靠近探測面但不穿透探測面,以保護所處其中的溫度傳感器探測芯片,并且補溫孔又設置靠近探測孔,使得盡可能探測某點附近的結果值與補償值,從而提升測量精度。
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1.一種復合測量探頭結構,包括:
2.根據權利要求1所述的復合測量探頭結構,其特征在于,
3.根據權利要求2所述的復合測量探頭結構,其特征在于,
4.根據權利要求3所述的復合測量探頭結構,其特征在于,
5.根據權利要求4所述的復合測量探頭結構,其特征在于,
6.根據權利要求4所述的復合測量探頭結構,其特征在于,
7.根據權利要求2所述的復合測量探頭結構,其特征在于,
8.根據權利要求2所述的復合測量探頭結構,其特征在于,
9.根據權利要求1所述的復合測量探頭結構,其特征在于,
10.根據權利要求9所述的復合測量探頭結構,其特征在于,
11.根據權利要求2-8任一項所述的復合測量探頭結構,其特征在于,
12.一種光纖壓力變送器,其特征在于,
【技術特征摘要】
1.一種復合測量探頭結構,包括:
2.根據權利要求1所述的復合測量探頭結構,其特征在于,
3.根據權利要求2所述的復合測量探頭結構,其特征在于,
4.根據權利要求3所述的復合測量探頭結構,其特征在于,
5.根據權利要求4所述的復合測量探頭結構,其特征在于,
6.根據權利要求4所述的復合測量探頭結構,其特征在于,
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【專利技術屬性】
技術研發人員:鐘少龍,昌正科,張晉峰,王玉貴,張文宇,張明暉,劉英武,黃元媛,聶衛,
申請(專利權)人:上海拜安傳感技術有限公司,
類型:新型
國別省市:
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