專利名稱：新型光纖閥位回訊器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本新型實用涉及一種檢測閥門開關(guān)及開啟大小的檢測裝置，更確切地說，涉及 一種利用光纖彎曲損耗變化檢測閥門開啟狀態(tài)的裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的流體運(yùn)輸都需要通過管道輸送進(jìn)行，其中諸多環(huán)節(jié)均要由不同的閥門來 對各個管道進(jìn)行控制，因此閥位的控制及其狀態(tài)信息的獲取就顯得非常重要。現(xiàn)有的閥 位回訊器主要有機(jī)械觸點式、磁簧開關(guān)式、電磁式等，但它們的缺點很多，如機(jī)械觸點 式由于密封不嚴(yán)，造成漏水、漏氣、漏液，結(jié)果導(dǎo)致觸點腐蝕，接觸不良；磁簧開關(guān)式 和電磁式因為器件不可靠以及強(qiáng)烈的電磁干擾，會經(jīng)常誤檢誤報。中國專利申請?zhí)枮?1229930.8《光纖閥位回訊器》、中國專利申請?zhí)枮?01269646.3《閥位回訊器》以及中國專利申請?zhí)枮?00420071046.4《用于直行程氣缸閥 門的光纖回訊器》的三項專利申請均提出了一種原理近似的光纖閥位回訊器，即通過閥 位探桿的移動驅(qū)動一阻擋物或反射物來改變光纖探測回路中的光信號的變化，其優(yōu)點是 防電磁干擾、可以遠(yuǎn)距離檢測，但其缺點是光纖在探測點處是斷開的，導(dǎo)致其需要精確 的對準(zhǔn)裝置，以及采取抗震、防灰塵等多種抗干擾措施；另外，該方案的光纖閥位回訊 器只能檢測到閥位的開關(guān)狀態(tài)，對于閥位開啟的過程狀態(tài)沒能力檢測，從而限制了該類 傳感器的使用范圍。
發(fā)明內(nèi)容為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本新型實用提供一種基于光纖彎曲損耗的閥位 回訊器，其結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理、加工制作方便且使用方式靈活、靈敏度高、使用效果 好，并且生產(chǎn)、使用、維護(hù)成本低。為解決上述技術(shù)問題，本新型實用采用的技術(shù)方案是一種新型光纖閥位回訊 器，包括殼體10，主彈簧15，輔助彈簧16，在殼體10內(nèi)設(shè)置有與閥門相連接的探桿9， 其特征在于位于殼體10內(nèi)、通過輔助彈簧16與探桿9連接的有一多圈型微彎元件，多 圈型微彎元件內(nèi)的相對兩側(cè)布設(shè)有多個變形齒，變形齒間夾持有信號光纖6，信號光纖6 的通過延長光纖1接測試單元5，測試單元5后接處理單元7。閥門的閥位變化時，帶動探桿9的移動，從而使殼體10內(nèi)的多圈型微彎元件的 長度變化，多圈型微彎元件內(nèi)的相對兩側(cè)的變形齒之間的距離改變，這樣也會改變夾持 在相對兩側(cè)變形齒間信號光纖6的彎曲曲率，測試單元5通過檢測信號光纖6內(nèi)部傳輸光 信號功率的變化獲取探桿9的移動距離，測試單元5將檢測到的信號傳遞給處理單元7， 處理單元7計算出閥門的閥位變化的狀態(tài)。所述的多圈型微彎元件是由一個曲線型殼體4構(gòu)成，布設(shè)在所述的曲線型殼體4 內(nèi)部相對兩側(cè)的多個A側(cè)變形齒4-1和多個B側(cè)變形齒4-2，所述的A側(cè)變形齒4-1和 B側(cè)變形齒4-2呈交錯布設(shè)，A側(cè)變形齒4-1和B側(cè)變形齒4-2對應(yīng)布設(shè)在信號光纖6的兩側(cè)。所述的多圈型微彎元件是由一個彈簧型的、在相鄰兩圈彈簧絲8上布設(shè)有相互 交錯對應(yīng)變形齒的微彎元件構(gòu)成，兩列變形齒間夾有信號光纖。所述的多圈型微彎元件是由一個波紋管20構(gòu)成，在波紋管20的管壁2的內(nèi)凹處 的相對兩個側(cè)面上安置有多個A側(cè)變形齒4-1和多個B側(cè)變形齒4-2，所述的A側(cè)變形 齒4-1和B側(cè)變形齒4-2呈交錯布設(shè)，A側(cè)變形齒4-1和B側(cè)變形齒4_2對應(yīng)布設(shè)在信 號光纖6的兩側(cè)。所述的多圈微彎元件是由單層的平板鋸齒型微彎元件構(gòu)成，即兩塊鋸齒板18構(gòu) 成。所述的多圈微彎元件是由單層的平板鋸齒型微彎元件構(gòu)成，且所述的信號光纖 以螺旋盤繞的方式形成多圈結(jié)構(gòu)并夾持于平板鋸齒型微彎元件中。所述的多圈微彎元件是由兩層或兩層以上的平板鋸齒型微彎元件構(gòu)成，即由三 塊或三塊以上的鋸齒板18構(gòu)成。在所述的殼體10內(nèi)，只有探桿9的部分和多圈微彎元件。位于所述的多圈微彎元件的夾持于兩列變形齒之間的信號光纖6的一端安置有 光反射裝置46，如反射鏡或光纖光柵。所述的信號光纖6的另一端與1X2分路器45的1 口連接，1X2分路器45的2 口 與測試單元5的連接。二個或二個以上的殼體10中的多圈型微彎元件中的信號光纖6串聯(lián)在一根光 纖。在任意兩個多圈型微彎元件之間安置有光反射裝置46，優(yōu)選的做法是低反射損耗的 反射鏡或光纖光柵。所述的閥門是安全閥、減壓閥、呼吸閥、電磁閥或電動閥。在殼體10內(nèi)填充有阻水油膏。所述信號光纖6為外部包有多層光纖保護(hù)層的光纖，如緊套光纖、碳涂覆光 纖、聚酰亞胺涂覆光纖等；所述信號光纖也可以是塑料光纖、多芯光纖、細(xì)徑光纖或光 子晶體光纖。本新型實用與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點1、本新型實用的新型光纖閥位回訊器，具有結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理、操作方法方 便且使用方式靈活、靈敏度高；2、本新型實用的新型光纖閥位回訊器，因使用光纖多圈微彎元件，使本裝置具 有抗電磁干擾、靈敏度高、電絕緣性好、安全可靠、耐腐蝕、可遠(yuǎn)距離檢測、便于復(fù)用 組網(wǎng)等諸多優(yōu)點；3、本新型實用的新型光纖閥位回訊器，由于可以采用的光源-光功率法測試， 從而可以大幅度降低測試單元5的成本，從而使本裝置的整體成本大幅度降低，使本裝 置具有廣闊的使用范圍。4、本新型實用的新型光纖閥位回訊器，因使用光纖多圈微彎元件，從面可以檢 測閥位的任意狀態(tài)，并可以做到同時檢測大量的閥門狀態(tài)，使節(jié)約能源、節(jié)約原材料、 低碳排放、自動控制等方面的應(yīng)用能以較低的成本來實現(xiàn)。綜上所述，本新型實用結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理、加工制作方便且使用方式靈活、靈敏度高、使用效果好，并具有成本低、可以遠(yuǎn)距離檢測、易組網(wǎng)復(fù)用等優(yōu)點，使本新 型實用的裝置具有良好的使用前景。下面通過附圖和實施例，對新型實用的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
圖1為本新型實用第一具體實施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本新型實用第一具體實施方式
中曲線型殼體4的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本新型實用第二具體實施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本新型實用第三具體實施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本新型實用第四具體實施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為本新型實用第五具體實施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為本新型實用第六具體實施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖。圖8為本新型實用第七具體實施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖。圖9為本新型實用第七具體實施方式
中彈簧絲8及其變形齒、信號光纖6的局部 橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。圖10為本新型實用第八具體實施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖。圖11為本新型實用第八具體實施方式
中波紋管20的局部橫剖面結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說明
權(quán)利要求1.新型光纖閥位回訊器，包括殼體(10)，在殼體(10)內(nèi)設(shè)置有與閥門相連接的探桿 (9)，其特征在于位于殼體(10)內(nèi)、通過輔助彈簧(16)與探桿(9)連接的有一多圈型 微彎元件，多圈型微彎元件內(nèi)的相對兩側(cè)布設(shè)有多個變形齒，變形齒間夾持有信號光纖 (6)，信號光纖(6)通過延長光纖(1)接測試單元(5)，測試單元(5)后接處理單元(7)。
2.按照權(quán)利要求1所述的新型光纖閥位回訊器，其特征在于所述的多圈型微彎元 件是由一個曲線型殼體(4)構(gòu)成，布設(shè)在所述的曲線型殼體(4)內(nèi)部相對兩側(cè)的多個A側(cè) 變形齒(4-1)和多個B側(cè)變形齒(4-2)，所述的A側(cè)變形齒(4-1)和B側(cè)變形齒(4_2)呈 交錯布設(shè)，A側(cè)變形齒(4-1)和B側(cè)變形齒(4-2)對應(yīng)布設(shè)在信號光纖(6)的兩側(cè)。
3.按照權(quán)利要求1所述的新型光纖閥位回訊器，其特征在于所述的多圈型微彎元 件是由一個彈簧型的、在相鄰兩圈彈簧絲(8)上布設(shè)有相互交錯對應(yīng)變形齒的微彎元件 構(gòu)成，兩列變形齒間夾有信號光纖(6)。
4.按照權(quán)利要求1所述的新型光纖閥位回訊器，其特征在于所述的多圈型微彎元 件是由一個波紋管(20)構(gòu)成，在波紋管(20)的管壁(2)的內(nèi)凹處的相對兩個側(cè)面上安置 有多個A側(cè)變形齒(4-1)和多個B側(cè)變形齒(4-2)，所述的A側(cè)變形齒(4-1)和B側(cè)變 形齒(4-2)呈交錯布設(shè)，A側(cè)變形齒(4-1)和B側(cè)變形齒(4-2)對應(yīng)布設(shè)在信號光纖(6) 的兩側(cè)。
5.按照權(quán)利要求1所述的新型光纖閥位回訊器，其特征在于所述的多圈微彎元件 是由單層的平板鋸齒型微彎元件構(gòu)成，即兩塊鋸齒板(18)構(gòu)成。
6.按照權(quán)利要求5所述的新型光纖閥位回訊器，其特征在于所述的信號光纖(6)以 螺旋盤繞的方式形成多圈結(jié)構(gòu)并夾持于兩塊鋸齒板(18)之間。
7.按照權(quán)利要求1所述的新型光纖閥位回訊器，其特征在于所述的多圈微彎元件 是由兩層或兩層以上的平板鋸齒型微彎元件構(gòu)成，即由三塊或三塊以上的鋸齒板(18)構(gòu) 成。
8.按照權(quán)利要求1所述的新型光纖閥位回訊器，其特征在于在所述的殼體(10) 內(nèi)，只有探桿(9)的部分和多圈微彎元件。
9.按照權(quán)利要求1所述的新型光纖閥位回訊器，其特征在于位于所述的多圈微彎 元件中、夾持于兩列變形齒之間的信號光纖(6)的一端安置有光反射裝置(46)，所述的 信號光纖(6)的另一端與1X2分路器(45)的1 口連接，1X2分路器(45)的2 口與測試單 元(5)的連接。
10.按照權(quán)利要求1所述的新型光纖閥位回訊器，其特征在于二個或二個以上的殼 體(10)中的多圈型微彎元件中的信號光纖(6)串聯(lián)在一根光纖。
專利摘要本實用新型公開了一種基于光纖彎曲損耗變化的新型光纖閥位回訊器，主要是在殼體(10)內(nèi)、與探桿(9)連接的有一多圈型微彎元件，多圈型微彎元件是敏感元件并可以由多種結(jié)構(gòu)構(gòu)成，如由曲線型殼體(4)構(gòu)成時，在曲線型殼體(4)內(nèi)部的相對兩側(cè)布設(shè)有多個變形齒，變形齒間夾持有信號光纖(6)。閥門閥位的變化帶動探桿(9)的移動并使曲線型殼體(4)的長度變化，引發(fā)其內(nèi)部兩側(cè)變形齒間的位置變化，使夾持在兩側(cè)變形齒之間的信號光纖(6)的彎曲曲率變化，從而改變了信號光纖(6)的微彎損耗，測試單元(5)檢測到該微彎損耗變化，從而獲取閥門閥位的變化和狀態(tài)。本裝置精度高、成本低、易于復(fù)用組網(wǎng)，具有廣闊的應(yīng)用前景。
文檔編號F16K37/00GK201802966SQ20102050163
公開日2011年4月20日 申請日期2010年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月23日
發(fā)明者杜兵 申請人:西安金和光學(xué)科技有限公司