一種雙活塞對稱阻尼式光纖差壓傳感器探頭的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種傳感器探頭結構，屬于光纖傳感技術領域。
【背景技術】
[0002]差壓傳感器廣泛應用于工業(yè)中，主要用于測量設備、部件或流體在不同位置的壓力差，其廣泛應用于尾氣壓差、氣體流量、液位高低、潔凈間監(jiān)測等檢測領域?，F(xiàn)今，已出現(xiàn)采用不同原理的差壓傳感器，例如電阻式、電容式、電感式、節(jié)流器式、磁性液體式、MEMS式等，其中電阻式、電容式較為常見，其余類型由于實用性不強、局限性較大或仍處于概念期，并未得到推廣，但電阻式、電容式差壓傳感器也存在自身的缺點，在很多場合不能很好的勝任。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于:提供一種雙活塞對稱阻尼式光纖差壓傳感器探頭，以解決現(xiàn)有差壓傳感器在很多場合并不適用，實用性不強，無法滿足實際壓差測量要求的問題。
本發(fā)明的方案如下:一種雙活塞對稱阻尼式光纖差壓傳感器探頭，包括殼體，殼體為筒形結構，殼體的兩端分別密封設置有端蓋，殼體內(nèi)部的中間位置設置有將殼體內(nèi)部密封分隔為左右兩個腔室的隔板，隔板兩側的殼體上分別設置流體通孔，隔板兩側的腔室內(nèi)分別密封滑動設置有一個活塞，每個活塞與該活塞所在一側的端蓋之間還設置有彈簧，每個端蓋上還設置有一個貫通端蓋的探頭安置孔，且探頭安置孔均與該探頭安置孔所對應的活塞相垂直，每個探頭安置孔內(nèi)均設置有光纖探頭，活塞上正對光纖探頭的位置處設置有反光片。
[0004]為了避免彈簧對傳感器的影響，保證傳感器探頭的最佳效果，每個彈簧的兩端均固定于該彈簧兩端所對應的活塞和端蓋上，所述兩個彈簧以及兩個活塞的形狀、規(guī)格和性能參數(shù)均相同，在殼體沿水平放置，且流體通孔均與空氣相連通的狀態(tài)下，兩個彈簧均處于自然狀態(tài)，即兩個彈簧無拉伸與壓縮形變；
為保證探頭結構的穩(wěn)定性，隔板與殼體為一體式結構或隔板密封固定于殼體內(nèi)；為保證光纖探頭的傳感效果，殼體為圓筒形結構，殼體內(nèi)位于隔板兩側的腔室相對于隔板對稱設置，兩個活塞及兩個彈簧也分別相對于隔板對稱設置，隔板兩側的流體通孔也相對于隔板對稱，流體通孔上均設置有過濾網(wǎng)；
為保證兩端光纖探頭與反光片之間的距離平衡，兩個探頭安置孔均開設在所在端蓋的正中心位置，兩個探頭安置孔及兩個活塞四者同軸，自然狀態(tài)下，即兩個彈簧無拉伸與壓縮形變時，其中一個光纖探頭到該光纖探頭所對應的反光片的距離與另一個光纖探頭到另一個反光片的距離相同；
為保護光纖探頭，同時不影響光纖探頭的使用效果，光纖探頭與反光片之間還設置有透光片，透光片為玻璃片，透光片均設置于兩個探頭安置孔位于兩個端蓋內(nèi)側的端口處；作為優(yōu)選的結構，探頭安置孔內(nèi)設置有內(nèi)螺紋，光纖探頭分別旋緊固定于探頭安置孔內(nèi)；
為保證傳感器的使用壽命和使用效果，活塞的材質(zhì)為硬質(zhì)合金，活塞與殼體的內(nèi)壁之間設置有密封圈，防止流體經(jīng)活塞邊緣流入彈簧所在腔室；為避免活塞移動時彈簧所在腔室內(nèi)氣壓升高影響檢測效果，兩端的端蓋上還分開設有貫通端蓋的壓力補償孔。
[0005]光纖探頭的光纖束由入射光纖和接收光纖集合鎧裝而成，入射光纖另一端與光源對接，用以耦合入射光，接收光纖出射端與光電探測器連接，輸出光強度信號，當活塞兩側壓力不同使兩個活塞產(chǎn)生的位移不同，進而使光纖束與反光片距離發(fā)生變化，造成兩個輸出光信號的強度不同，光電探測器把光信號轉化為電信號，該信號經(jīng)過放大整流濾波等處理環(huán)節(jié)后輸入到信號處理器中，配合相應的算法計算，可以得出兩檢測位置的流體壓力差。
[0006]傳感器探頭部分的工作原理為:①當傳感器探頭未工作時，左右兩側檢測腔內(nèi)無流體流入，兩活塞處于初始位置，此時兩側阻尼彈簧均處于自然狀態(tài)(無拉伸與壓縮形變)，活塞不產(chǎn)生軸向位移。因此，傳感器兩側相同結構的光纖探頭與活塞端面反光片之間的距離為初始距離，從而兩光纖探頭接收光纖的輸出光信號強度相等，經(jīng)光電轉換及信號處理計算后輸出值為O ;②當傳感器探頭工作中，左右兩側檢測腔內(nèi)流體壓力相等時，此時兩側阻尼彈簧被壓縮相同的長度，活塞產(chǎn)生相同的軸向位移。因此，傳感器兩側光纖探頭與反光片之距離相等，從而兩光纖探頭接收光纖的輸出光信號強度相等，經(jīng)光電轉換及信號處理計算后輸出值亦為O ;③當活塞左右兩側檢測腔內(nèi)的流體存在壓力差時，此時兩側阻尼彈簧被壓縮的長度不同，活塞產(chǎn)生的軸向位移也不同。因此，傳感器兩側光纖探頭與反光片之距離就會不相等，從而兩光纖探頭接收光纖的輸出光信號強度不等，經(jīng)光電轉換及信號處理計算后的輸出值大小即可反映兩側檢測腔內(nèi)流體的壓力差大小。
[0007]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，主要優(yōu)點如下:經(jīng)過結構設計、理論研宄與實驗分析可知，該傳感器具有結構更小，精確度更高，可靠性、適應性及互換性都有了較大進步，實用性極強，輸出信號經(jīng)光電轉換及信號處理計算后輸出值將成倍變化，從而提高了檢測靈敏度，該傳感器能適用于多個壓差檢測場合。
[0008]同時，該差壓傳感器探頭采用活塞式結構作為壓力探測器件，在遇到流體壓力時，活塞是平移運動，僅需根據(jù)活塞的平移量即可計算出流體壓力差，對于光纖傳感的要求更低，計算和測量更為簡單，且活塞結構更加穩(wěn)定，不易受外界干擾，不易損壞，使用壽命更為長久，使得傳感器的可靠性、適應性及互換性都有了較大進步，適宜用作流體差壓的測量；傳感器的強度補償原理更為簡單，實用性更強。
【附圖說明】
[0009]圖1是該傳感器探頭結構的剖視圖。
【具體實施方式】
[0010]為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將參照附圖對本發(fā)明作進一步地詳細描述，
實施例:
參照圖1，本實施例提供一種雙活塞對稱阻尼式光纖差壓傳感器探頭，包括殼體1