本发明专利技术公开了一种基于光纤点式传感器的差压传感器，其设置的第一限位膜片和第二限位膜片，即保证了感压膜片不会发生不可逆损坏，又保证了在量程范围内不阻碍感压膜片的形变。本发明专利技术中感压膜片、第一弧形金属片和第二弧形金属片的固定点在相同位置，避免了壳体发生形变引起的测量误差，提高了测量精度。本发明专利技术通过设置第一光纤点式传感器和第二光纤点式传感器，将压力差转化为光纤点式传感器特征值的改变，具有高灵敏度和长期稳定的特点。本发明专利技术因为设置了限位膜片，所以感压膜片可采用的材料不止于铬镍合金，可根据使用环境选择感压膜片的材料，能够适用于高静压以及高温环境。
A differential pressure sensor based on optical fiber point sensor
【技术实现步骤摘要】
一种基于光纤点式传感器的差压传感器
本专利技术属于流体压力测试领域，具体涉及一种基于光纤点式传感器的差压传感器。
技术介绍
差压传感器是过程控制系统的重要组成部分。通过流经节流装置时所产生的压力差来测流量，广泛用于石油、化工、冶金、轻纺、电力、航海、航空、机电等工业部门生产过程中的流体流量测量和控制以及调节。现有技术中常用的差压传感器为电子式(电阻式、电压式等)，有较多应用局限性，易受电磁干扰、通信和供电线缆过多、无法忍受高静压、高温环境等。
技术实现思路
针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供的一种基于光纤点式传感器的差压传感器解决了现有技术无法适用于高静压、高温环境的问题。为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：一种基于光纤点式传感器的差压传感器，包括壳体、第一引压管、第二引压管、第一光纤点式传感器、第二光纤点式传感器、第一保护管和第二保护管，所述壳体为圆柱体，其内部设置为空腔结构；所述第一引压管和第一保护管的一端分别与壳体的一端连接，所述第二引压管和第二保护管的一端分别与壳体的另一端连接，所述第一保护管的另一端和第二保护管的另一端分别与阀门的两端连接，所述壳体内部中间位置设置有感压膜片，所述感压膜片的两侧分别设置有第一限位膜片和第二限位膜片，其两面的中心分别设置有第一金属方片和第二金属方片，所述感压膜片的两侧还分别设置有第一弧形金属片和第二弧形金属片；所述第一光纤点式传感器一端与第一金属方片连接，其另一端通过第一限位膜片与第一弧形金属片连接，所述第二光纤点式传感器一端与第二金属方片连接，其另一端通过第二限位膜片与第二弧形金属片连接。进一步地，所述感压膜片为中间薄且边缘加厚的圆形膜片。进一步地，所述第一限位膜片的中心和第二限位膜片的中心均设置有圆孔。进一步地，所述第一弧形金属片穿过第一限位膜片垂直固定于感压膜片一面的边缘上，所述第二弧形金属片穿过第二限位膜片垂直固定于感压膜片另一面的边缘上，所述第一弧形金属片的中线和第二弧形金属片的中线均穿过感压膜片的圆心；所述第一弧形金属片不与第一限位膜片接触，所述第二弧形金属片不与第二限位膜片接触。进一步地，所述第一金属方片垂直固定于感压膜片的一面上，其上设置有凹槽，所述第一弧形金属片的中线上设置有凹槽，所述第一光纤点式传感器的一端与第一金属方片的凹槽连接，其另一端通过第一限位膜片的圆孔并穿设于第一弧形金属片的凹槽；所述第二金属方片垂直固定于感压膜片的另一面上，其上设置有凹槽，所述第二弧形金属片的中线上设置有凹槽，所述第二光纤点式传感器的一端与第二金属方片的凹槽连接，其另一端通过第二限位膜片并穿设于第二弧形金属片的凹槽。进一步地，所述第一金属方片的凹槽设置于其中线上，且凹槽所在中线穿过感压膜片的圆心；所述第二金属方片的凹槽设置于其中线上，且凹槽所在中线穿过感压膜片的圆心；所述第一金属方片、第二金属方片、所述第一弧形金属片和第二弧形金属片均在同一平面上。进一步地，所述差压传感器关于感压膜片对称。本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术设置的第一限位膜片和第二限位膜片，即保证了感压膜片不会发生不可逆损坏，又保证了在量程范围内不阻碍感压膜片的形变。(2)本专利技术中感压膜片、第一弧形金属片和第二弧形金属片的固定点在相同位置，避免了壳体发生形变引起的测量误差，提高了测量精度。(3)本专利技术通过设置第一光纤点式传感器和第二光纤点式传感器，将压力差转化为光纤点式传感器特征值的改变，具有高灵敏度和长期稳定的特点。(4)本专利技术因为设置了限位膜片，所以感压膜片可根据使用环境选择感压膜片的材料，能够适用于高静压以及高温环境。(5)本专利技术设置的对称双传感器结构可以校准辐射、温度等共模干扰，提高了精度；采用一体化的感压膜片机构及双传感器结构可以不受外力、振动的干扰。(6)本专利技术设置的第一保护管、第二保护管和阀门可通过控制阀门保护感压膜片在单侧注入液体压力较大时不受损坏；也可在感压膜片两侧压力差较大超出传感器量程时，打开阀门，平衡压力避免传感器受到损坏。附图说明图1为本专利技术提出的一种基于光纤点式传感器的差压传感器示意图。图2为本专利技术中差压传感器的内部结构示意图。图3为本专利技术中感压膜片、第一金属方片、第一弧形金属片和第一光纤点式传感器的位置关系示意图。其中：1-壳体、2-第一引压管、3-第二引压管、4-感压膜片、5-第一金属方片、6-第二金属方片、7-第一限位膜片、8-第二限位膜片、9-第一弧形金属片、10-第二弧形金属片、11-第一光纤点式传感器、12-第二光纤点式传感器、13-第一保护管、14-第二保护管、15-阀门。具体实施方式下面对本专利技术的具体实施方式进行描述，以便于本
的技术人员理解本专利技术，但应该清楚，本专利技术不限于具体实施方式的范围，对本
的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本专利技术的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本专利技术构思的专利技术创造均在保护之列。下面结合附图详细说明本专利技术的实施例。如图1-图3共同所示，一种基于光纤点式传感器的差压传感器，包括壳体1、第一引压管2、第二引压管3、第一光纤点式传感器11、第二光纤点式传感器12、第一保护管13和第二保护管14，所述壳体1为圆柱体，其内部设置为空腔结构；所述第一引压管2和第一保护管13的一端分别与壳体1的一端连接，所述第二引压管3和第二保护管14的一端分别与壳体1的另一端连接，所述第一保护管13的另一端和第二保护管14的另一端分别与阀门15的两端连接，所述壳体1内部中间位置设置有感压膜片4，所述感压膜片4的两侧分别设置有第一限位膜片7和第二限位膜片8，其两面的中心分别设置有第一金属方片5和第二金属方片6，所述感压膜片4的两侧还分别设置有第一弧形金属片9和第二弧形金属片10；所述第一光纤点式传感器11一端与第一金属方片5连接，其另一端通过第一限位膜片7与第一弧形金属片9连接，所述第二光纤点式传感器12一端与第二金属方片6连接，其另一端通过第二限位膜片8与第二弧形金属片10连接。在本实施例中，光纤点式传感器可为光纤布拉格光栅传感器或光纤珐珀传感器，且不局限于某一种。弧形金属片的作用仅为固定光纤点式传感器，其形状不限于弧形。在本实施例中，在光纤点式传感器及其两端光纤的外侧设置有波纹管，防止液体直接与其接触，增加了光纤点式传感器的使用寿命。所述感压膜片4为中间薄且边缘加厚的圆形膜片。所述第一限位膜片7的中心和第二限位膜片8的中心均设置有圆孔。所述第一弧形金属片9穿过第一限位膜片7垂直固定于感压膜片4一面的边缘上，所述第二弧形金属片10穿过第二限位膜片8垂直固定于感压膜片4另一面的边缘上，所述第一弧形金属片9的中线和第二弧形金属片10的中线均穿过感压膜片4的圆心；所述第一弧形金属片9不与第一限位膜片7接触，所述第二弧形金属片10不与第二限位膜片8接触。<本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于光纤点式传感器的差压传感器，其特征在于，包括壳体(1)、第一引压管(2)、第二引压管(3)、第一光纤点式传感器(11)、第二光纤点式传感器(12)、第一保护管(13)和第二保护管(14)，所述壳体(1)为圆柱体，其内部设置为空腔结构；/n所述第一引压管(2)和第一保护管(13)的一端分别与壳体(1)的一端连接，所述第二引压管(3)和第二保护管(14)的一端分别与壳体(1)的另一端连接，所述第一保护管(13)的另一端和第二保护管(14)的另一端分别与阀门(15)的两端连接，所述壳体(1)内部中间位置设置有感压膜片(4)，所述感压膜片(4)的两侧分别设置有第一限位膜片(7)和第二限位膜片(8)，其两面的中心分别设置有第一金属方片(5)和第二金属方片(6)，所述感压膜片(4)的两侧还分别设置有第一弧形金属片(9)和第二弧形金属片(10)；所述第一光纤点式传感器(11)一端与第一金属方片(5)连接，其另一端通过第一限位膜片(7)与第一弧形金属片(9)连接，所述第二光纤点式传感器(12)一端与第二金属方片(6)连接，其另一端通过第二限位膜片(8)与第二弧形金属片(10)连接。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于光纤点式传感器的差压传感器，其特征在于，包括壳体(1)、第一引压管(2)、第二引压管(3)、第一光纤点式传感器(11)、第二光纤点式传感器(12)、第一保护管(13)和第二保护管(14)，所述壳体(1)为圆柱体，其内部设置为空腔结构；
所述第一引压管(2)和第一保护管(13)的一端分别与壳体(1)的一端连接，所述第二引压管(3)和第二保护管(14)的一端分别与壳体(1)的另一端连接，所述第一保护管(13)的另一端和第二保护管(14)的另一端分别与阀门(15)的两端连接，所述壳体(1)内部中间位置设置有感压膜片(4)，所述感压膜片(4)的两侧分别设置有第一限位膜片(7)和第二限位膜片(8)，其两面的中心分别设置有第一金属方片(5)和第二金属方片(6)，所述感压膜片(4)的两侧还分别设置有第一弧形金属片(9)和第二弧形金属片(10)；所述第一光纤点式传感器(11)一端与第一金属方片(5)连接，其另一端通过第一限位膜片(7)与第一弧形金属片(9)连接，所述第二光纤点式传感器(12)一端与第二金属方片(6)连接，其另一端通过第二限位膜片(8)与第二弧形金属片(10)连接。
2.根据权利要求1所述的基于光纤点式传感器的差压传感器，其特征在于，所述感压膜片(4)为中间薄且边缘加厚的圆形膜片。
3.根据权利要求2所述的基于光纤点式传感器的差压传感器，其特征在于，所述第一限位膜片(7)的中心和第二限位膜片(8)的中心均设置有圆孔。
4.根据权利要求2所述的基于光纤点式传感器的差压传感器，其特征在于，所述第一弧形金属片(9)穿过第一限位膜片(7)垂直固...
【专利技术属性】
技术研发人员：冉曾令，肖彦波，青先国，何正熙，朱加良，何鹏，徐思捷，向美琼，吴茜，陈静，徐涛，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51
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