一種單光纖束差壓傳感器的探頭結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種傳感器探頭結(jié)構(gòu)，屬于光纖傳感技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]差壓傳感器廣泛應(yīng)用于工業(yè)中，主要用于測(cè)量設(shè)備、部件或流體在不同位置的壓力差，其廣泛應(yīng)用于尾氣壓差、氣體流量、液位高低、潔凈間監(jiān)測(cè)等檢測(cè)領(lǐng)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(shí)用性不強(qiáng)、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(diǎn)，在很多場(chǎng)合不能很好的勝任。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于:提供一種單光纖束差壓傳感器的探頭結(jié)構(gòu)，以解決現(xiàn)有差壓傳感器在很多場(chǎng)合并不適用，實(shí)用性不強(qiáng)，無法滿足實(shí)際壓差測(cè)量要求的問題。
[0004]本實(shí)用新型的方案如下:一種單光纖束差壓傳感器的探頭結(jié)構(gòu)，包括殼體，殼體為筒形結(jié)構(gòu)，殼體內(nèi)滑動(dòng)設(shè)置有活塞，活塞的兩端分別設(shè)置有一個(gè)彈簧，兩個(gè)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(gè)彈簧的另一端分別固定于所對(duì)應(yīng)的端蓋上，兩個(gè)端蓋上沿殼體的長(zhǎng)度方向均開設(shè)有一個(gè)通孔，活塞的兩端分別設(shè)置有一個(gè)活塞桿，兩個(gè)活塞桿的一端分別對(duì)應(yīng)固定于活塞的端面上，兩個(gè)活塞桿的另一端分別伸在所對(duì)應(yīng)端蓋上的通孔內(nèi)，且活塞桿與通孔之間均設(shè)置有密封圈，其中一個(gè)通孔內(nèi)的活塞桿的端面上設(shè)置有反光鏡，且該通孔內(nèi)，由該通孔的另一端伸入有光纖探頭，光纖探頭與該活塞桿之間的通孔的側(cè)壁上還開設(shè)有與探頭結(jié)構(gòu)外部相連通的通氣孔，活塞兩端的腔室內(nèi)分別開設(shè)有一個(gè)與探頭結(jié)構(gòu)外部相連通的流體通孔。
[0005]優(yōu)選地，兩個(gè)彈簧的結(jié)構(gòu)及規(guī)格均相同，活塞位于兩端蓋的正中央位置時(shí)，兩個(gè)彈簧均處于自然狀態(tài)，即彈簧無拉伸與壓縮形變；
[0006]優(yōu)選地，兩個(gè)通孔均開設(shè)在所在端蓋的正中心位置，兩個(gè)通孔、活塞及兩個(gè)活塞桿均同軸設(shè)置，反光鏡與光纖探頭垂直設(shè)置；
[0007]優(yōu)選地，所述光纖探頭通過螺紋旋緊固定于通孔內(nèi)；
[0008]優(yōu)選地，端蓋的中部設(shè)置有伸入殼體內(nèi)的凸起部，凸起部是與通孔同軸的圓柱形結(jié)構(gòu)，兩個(gè)彈簧的一端分別套設(shè)固定于所對(duì)應(yīng)端蓋的凸起部上；
[0009]優(yōu)選地，活塞與殼體的內(nèi)壁之間設(shè)置有活塞密封圈；
[0010]優(yōu)選地，活塞的材質(zhì)為硬質(zhì)合金；
[0011 ] 優(yōu)選地，所述流體通孔上均設(shè)置有濾網(wǎng)。
[0012]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(duì)接，用以耦合入射光，接收光纖出射端與光敏元件連接，輸出光強(qiáng)度信號(hào)。
[0013]傳感器探頭部分的工作原理為:通過兩個(gè)流體通孔分別通入兩種待測(cè)流體，當(dāng)左右兩側(cè)檢測(cè)腔內(nèi)的流體壓力相等時(shí)，活塞處于中部平衡位置，活塞上的軸向合力為零，活塞不產(chǎn)生軸向位移；當(dāng)活塞左右兩側(cè)檢測(cè)腔內(nèi)的流體存在壓力差時(shí)，活塞失去平衡，向壓力較低一側(cè)滑動(dòng)，從而壓縮該側(cè)阻尼彈簧，另一側(cè)阻尼彈簧被拉伸，活塞運(yùn)動(dòng)到一個(gè)新的軸向合力為零的平衡位置?；钊幱谥胁科胶馕恢脮r(shí)，傳感器一側(cè)的光纖探頭與活塞桿端面反光鏡之間的距離為初始距離，這個(gè)初始距離同型號(hào)的視為相同并將其數(shù)據(jù)保存在計(jì)算機(jī)，同時(shí)測(cè)試出反射光初始光強(qiáng)，此時(shí)經(jīng)光電轉(zhuǎn)換及信號(hào)處理計(jì)算后輸出值為O ;當(dāng)活塞左右兩側(cè)檢測(cè)腔內(nèi)的流體存在壓力差時(shí)，此時(shí)兩側(cè)阻尼彈簧被壓縮的長(zhǎng)度不同，活塞產(chǎn)生軸向位移。因此，傳感器光纖探頭與反光鏡之距離產(chǎn)生變化，從而光纖探頭接收光纖的輸出光信號(hào)強(qiáng)度與初始光強(qiáng)不同，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換及信號(hào)處理計(jì)算后的輸出值大小即可反映兩側(cè)檢測(cè)腔內(nèi)流體的壓力差大小。
[0014]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要優(yōu)點(diǎn)如下:經(jīng)過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、理論研究與實(shí)驗(yàn)分析可知，該傳感器具有較小的結(jié)構(gòu)、較高的精確度與可靠性、較好的適應(yīng)性與互換性等優(yōu)點(diǎn)，實(shí)用性極強(qiáng)，輸出信號(hào)經(jīng)光電轉(zhuǎn)換及信號(hào)處理計(jì)算后輸出值將成倍變化，從而提高了檢測(cè)靈敏度，該傳感器能適用于眾多壓差檢測(cè)場(chǎng)合，這對(duì)新型差壓傳感器的設(shè)計(jì)與推廣起到了十分重要的的推動(dòng)作用。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實(shí)用新型的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將參照附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)描述，
[0017]實(shí)施例:
[0018]參照?qǐng)D1，本實(shí)施例提供一種單光纖束差壓傳感器的探頭結(jié)構(gòu)，包括殼體I，殼體I為筒形結(jié)構(gòu)，殼體I內(nèi)滑動(dòng)設(shè)置有活塞2，活塞2的材質(zhì)為硬質(zhì)鋁合金，活塞2與殼體I的內(nèi)壁之間設(shè)置有活塞密封圈11，活塞2的兩端分別設(shè)置有一個(gè)彈簧4，兩個(gè)彈簧4的結(jié)構(gòu)及規(guī)格均相同，活塞2位于兩端蓋2的正中央位置時(shí)，兩個(gè)彈簧4均處于自然狀態(tài)，兩個(gè)彈簧4的一端均固定于活塞2上，殼體I的兩端分別密封固定有端蓋3，端蓋3的中部設(shè)置有伸入殼體I內(nèi)的凸起部32，凸起部32是與通孔31同軸的圓柱形結(jié)構(gòu)，兩個(gè)彈簧4的另一端分別套設(shè)固定于所對(duì)應(yīng)端蓋3的凸起部32上，兩個(gè)端蓋3上沿殼體I的長(zhǎng)度方向均開設(shè)有一個(gè)通孔31，活塞2的兩端分別設(shè)置有一個(gè)活塞桿5，兩個(gè)活塞桿5的一端分別對(duì)應(yīng)固定于活塞2的端面上，兩個(gè)通孔31均開設(shè)在所在端蓋3的正中心位置，兩個(gè)通孔31、活塞2及兩個(gè)活塞桿5均同軸設(shè)置，兩個(gè)活塞桿5的另一端分別伸在所對(duì)應(yīng)端蓋3上的通孔31內(nèi)，且活塞桿5與通孔31之間均設(shè)置有密封圈6，其中一個(gè)通孔31內(nèi)的活塞桿5的端面上設(shè)置有反光鏡7，且該通孔31內(nèi)，由該通孔31的另一端伸入有光纖探頭8，光纖探頭8通過螺紋旋緊固定于通孔31內(nèi)，反光鏡7與光纖探頭8垂直設(shè)置，光纖探頭8與該活塞桿5之間的通孔31的側(cè)壁上還開設(shè)有與探頭結(jié)構(gòu)外部相連通的通氣孔9，活塞2兩端的腔室內(nèi)分別開設(shè)有一個(gè)與探頭結(jié)構(gòu)外部相連通的流體通孔10，流體通孔10上均設(shè)置有濾網(wǎng)12。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種單光纖束差壓傳感器的探頭結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括殼體(1)，殼體(I)為筒形結(jié)構(gòu)，殼體(I)內(nèi)滑動(dòng)設(shè)置有活塞(2)，活塞(2)的兩端分別設(shè)置有一個(gè)彈簧(4)，兩個(gè)彈簧(4)的一端均固定于活塞(2)上，殼體(I)的兩端分別密封固定有端蓋(3)，兩個(gè)彈簧(4)的另一端分別固定于所對(duì)應(yīng)的端蓋(3)上，兩個(gè)端蓋(3)上沿殼體(I)的長(zhǎng)度方向均開設(shè)有一個(gè)通孔(31)，活塞(2)的兩端分別設(shè)置有一個(gè)活塞桿(5)，兩個(gè)活塞桿(5)的一端分別對(duì)應(yīng)固定于活塞(2)的端面上，兩個(gè)活塞桿(5)的另一端分別伸在所對(duì)應(yīng)端蓋(3)上的通孔(31)內(nèi)，且活塞桿(5)與通孔(31)之間均設(shè)置有密封圈(6)，其中一個(gè)通孔(31)內(nèi)的活塞桿(5)的端面上設(shè)置有反光鏡(7)，且該通孔(31)內(nèi)，由該通孔(31)的另一端伸入有光纖探頭(8)，光纖探頭(8)與該活塞桿(5)之間的通孔(31)的側(cè)壁上還開設(shè)有與探頭結(jié)構(gòu)外部相連通的通氣孔(9)，活塞(2)兩端的腔室內(nèi)分別開設(shè)有一個(gè)與探頭結(jié)構(gòu)外部相連通的流體通孔(10)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種單光纖束差壓傳感器的探頭結(jié)構(gòu)，其特征在于:兩個(gè)彈簧(4)的結(jié)構(gòu)及規(guī)格均相同，活塞(2)位于兩端蓋(2)的正中央位置時(shí)，兩個(gè)彈簧(4)均處于自然狀態(tài)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種單光纖束差壓傳感器的探頭結(jié)構(gòu)，其特征在于:兩個(gè)通孔(31)均開設(shè)在所在端蓋(3 )的正中心位置，兩個(gè)通孔(31)、活塞(2 )及兩個(gè)活塞桿(5 )均同軸設(shè)置，反光鏡(7 )與光纖探頭(8 )垂直設(shè)置。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種單光纖束差壓傳感器的探頭結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述光纖探頭(8)通過螺紋旋緊固定于通孔(31)內(nèi)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種單光纖束差壓傳感器的探頭結(jié)構(gòu)，其特征在于:端蓋(3)的中部設(shè)置有伸入殼體(I)內(nèi)的凸起部(32)，凸起部(32)是與通孔(31)同軸的圓柱形結(jié)構(gòu)，兩個(gè)彈簧(4)的一端分別套設(shè)固定于所對(duì)應(yīng)端蓋(3)的凸起部(32)上。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種單光纖束差壓傳感器的探頭結(jié)構(gòu)，其特征在于:活塞(2)與殼體(I)的內(nèi)壁之間設(shè)置有活塞密封圈(11)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種單光纖束差壓傳感器的探頭結(jié)構(gòu)，其特征在于:活塞(2)的材質(zhì)為硬質(zhì)合金。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種單光纖束差壓傳感器的探頭結(jié)構(gòu)，其特征在于:流體通孔(10)上均設(shè)置有濾網(wǎng)(12)。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種單光纖束差壓傳感器的探頭結(jié)構(gòu)，殼體內(nèi)滑動(dòng)設(shè)置有活塞，活塞的兩端分別設(shè)置有一個(gè)彈簧，兩個(gè)彈簧的一端均固定于活塞上，殼體的兩端固定有端蓋，兩個(gè)彈簧的另一端固定于所對(duì)應(yīng)的端蓋上，兩個(gè)端蓋上沿殼體的長(zhǎng)度方向均開設(shè)有一個(gè)通孔，活塞的兩端分別設(shè)置有一個(gè)活塞桿，兩個(gè)活塞桿的另一端分別伸在所對(duì)應(yīng)端蓋上的通孔內(nèi)，且活塞桿與通孔之間均設(shè)置有密封圈，其中一個(gè)通孔內(nèi)的活塞桿的端面上設(shè)置有反光鏡，由該通孔的另一端伸入有光纖探頭，活塞兩端的腔室內(nèi)分別開設(shè)有一個(gè)與探頭結(jié)構(gòu)外部相連通的流體通孔。以解決現(xiàn)有差壓傳感器在很多場(chǎng)合并不適用，實(shí)用性不強(qiáng)，無法滿足實(shí)際壓差測(cè)量要求的問題。本實(shí)用新型屬于壓差檢測(cè)領(lǐng)域。
【IPC分類】G01L13/02
【公開號(hào)】CN204758201
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520498232
【發(fā)明人】胡浩, 陳明強(qiáng), 盧澤, 鐘麗瓊
【申請(qǐng)人】貴州大學(xué)
【公開日】2015年11月11日
【申請(qǐng)日】2015年7月10日