專利名稱：一種新型綜采液壓支架光纖光柵壓力傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種測(cè)量壓力的光纖光柵傳感器，具體的說是一種測(cè)量礦山頂板 壓力的綜采液壓支架光纖光柵壓力傳感器。
背景技術(shù)：
目前，用于礦山壓力傳感器按其工作原理可分為機(jī)械式、液壓式、電阻應(yīng)變式、振 弦式等。機(jī)械式和液壓式壓力傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、造價(jià)較低，但存在響應(yīng)速度慢、 精度不高、體積大等缺點(diǎn)；電阻應(yīng)變式傳感器是基于金屬絲在外力作用下發(fā)生機(jī)械變形時(shí)， 其電阻值發(fā)生變化這一電阻應(yīng)變效應(yīng)而制作的，它比機(jī)械式、液壓式傳感器更靈敏、精確， 但該類傳感器存在對(duì)溫度比較敏感、長期穩(wěn)定性差等缺點(diǎn)。振弦式傳感器在80年代初研制成功并獲得了應(yīng)用，它是利用鋼弦在不同張力作 用下，具有不同的固定頻率這一原理實(shí)現(xiàn)力的檢測(cè)，是目前礦壓檢測(cè)中最常用的儀器，但該 類傳感器仍存在精度不高、響應(yīng)速度較慢等缺陷。因此需要一種新的礦用綜采液壓支架壓力傳感器。

實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型提出了一種煤礦綜采液壓支架光纖光柵壓力傳感器。該傳感器包括殼體、設(shè)置在殼體內(nèi)的壓力傳遞裝置以及和壓力傳遞裝置相連接并 接收傳遞壓力的光纖光柵感應(yīng)裝置；前述壓力傳遞裝置包括壓力油腔和至少一個(gè)在壓力油 腔內(nèi)活動(dòng)的活塞；以及，前述光纖光柵感應(yīng)裝置包括兩個(gè)光纖光柵和設(shè)置兩個(gè)光纖光柵的 彈性密閉桶體；其中，前述光纖光柵感應(yīng)裝置的彈性密閉桶體與所述壓力傳遞裝置的活塞 上部相接觸。本實(shí)用新型的實(shí)施方案如下一種新型綜采液壓支架光纖光柵壓力傳感器，其中，所述光纖光柵壓力傳感器外 殼做成圓柱形狀，圓柱體底面一端有安裝螺紋，用于將傳感器固定于綜采液壓支架上的壓 力管路上；傳感器內(nèi)部包含一個(gè)壓力油腔和進(jìn)行了增敏封裝的光纖光柵。所述安裝螺紋下部組合密封墊密封。 所述綜采液壓支架光纖光柵壓力傳感器，其中，所述壓力油腔底部設(shè)置成一壓力 油腔，壓力油腔上方有一感測(cè)活塞。所述綜采液壓支架光纖光柵壓力傳感器，其中，感測(cè)活塞上有密封件起到隔離油 液的作用。所述綜采液壓支架光纖光柵壓力傳感器，其中，感測(cè)活塞上方安裝有蝶形彈簧。所述綜采液壓支架光纖光柵壓力傳感器，其中，壓力油腔外部連有變送裝置。所述綜采液壓支架光纖光柵壓力傳感器，其中，感測(cè)光纖光柵壓力傳感器進(jìn)行增 敏封裝后與變送裝置相連。[0016]所述光纖光柵壓力傳感器采用溫度補(bǔ)償封裝結(jié)構(gòu)。所述綜采液壓支架光纖光柵壓力傳感器，其中，對(duì)光纖光柵進(jìn)行增敏封裝后與壓 力油腔一起置于圓柱形外殼中。所述的增敏封裝具有溫度補(bǔ)償?shù)淖饔?，采用彈性薄壁筒為襯底封裝方法，主要由 圓筒和堵頭組成。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型提供了一種煤礦綜采液壓支架壓力檢測(cè)用光纖光柵壓力傳感器，本實(shí) 用新型的效果和益處是光纖光柵壓力傳感器現(xiàn)場(chǎng)不帶電、抗電磁干擾、靈敏度高、測(cè)量范圍 大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、長期可靠性好等能對(duì)被測(cè)量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。采用雙光纖光柵進(jìn)行壓力的測(cè) 量，解決了溫度的交叉敏感，采用蝶形彈簧，受力集中并且結(jié)構(gòu)輕便。

下面將參照附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方案進(jìn)行更詳細(xì)的說明，其中圖1是本實(shí)用新型的裝置結(jié)構(gòu)圖，其中，1-中空的緊固螺紋，2-壓力油腔，3-密封件，4-活塞，5-蝶形彈簧，6_彈性 密閉桶體，7-外殼，8-第一光柵，9-第二光柵，10-光纖尾纖引出保護(hù)套。圖2是本實(shí)用新型的裝置一種使用示意圖。
具體實(shí)施方式
圖1示出本實(shí)用新型的裝置結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示，該光纖光柵壓力傳感器包括外 殼7和置于殼7內(nèi)的壓力傳遞裝置以及和壓力傳遞裝置相接觸并接收傳遞壓力的光纖光柵 感應(yīng)裝置。上述壓力傳遞裝置包括壓力油腔2和至少一個(gè)在壓力油腔內(nèi)活動(dòng)的活塞4 ；上述 光纖光柵感應(yīng)裝置包括第一光纖光柵8和第二光纖光柵9以及設(shè)置兩個(gè)光纖光柵的彈性密 閉桶體6 ；上述光纖光柵感應(yīng)裝置的彈性密閉桶體6與所述壓力傳遞裝置的活塞4上部相 接觸。上述壓力傳遞裝置還包括一個(gè)密封件3，可使活塞4和壓力油腔2的內(nèi)壁之間得到 更好的密閉。上述壓力傳遞裝置還包括一個(gè)蝶形彈簧5，設(shè)置在活塞4上部并與光纖光柵感應(yīng) 裝置的彈性密閉桶體6外部相接觸。這樣使受力更集中，保證彈性密閉桶體的形變能更準(zhǔn) 確反應(yīng)壓力的大小。上述光纖光柵感應(yīng)裝置的彈性密閉桶體6包括彈性圓筒件和兩個(gè)堵頭，以及，第 一光纖光柵8設(shè)置在彈性圓筒件內(nèi)壁上，第二光纖光柵9設(shè)置在其中一個(gè)堵頭內(nèi)壁，采用彈 性密閉桶體為襯底封裝方法，主要包括彈性圓筒件和兩個(gè)堵頭。本實(shí)用新型采用的彈簧是蝶形彈簧，所述彈簧具有剛度大，緩沖吸振能力強(qiáng)，能以 小變形承受大載荷的優(yōu)點(diǎn)，適于承受大的頂板壓力而不致毀壞傳感器。另外，傳感器的量程、靈敏度，可根據(jù)實(shí)際要求，通過調(diào)節(jié)金屬圓筒的材料，圓筒壁 厚和圓筒內(nèi)徑來調(diào)節(jié)。以上對(duì)本實(shí)用新型的具體描述旨在說明具體實(shí)施方案的實(shí)現(xiàn)方式，不能理解為是對(duì)本實(shí)用新型的限制。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的教導(dǎo)下，可以在詳述的實(shí)施方 案的基礎(chǔ)上做出各種變體，這些變體均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的構(gòu)思之內(nèi)。本實(shí)用新型所要 求保護(hù)的范圍僅由所述的權(quán)利要求書進(jìn)行限制。
權(quán)利要求一種新型綜采液壓支架光纖光柵壓力傳感器，其特征在于所述光纖光柵壓力傳感器外殼做成圓柱形，外殼底面一端有安裝螺紋；所述光纖光柵壓力傳感器外殼內(nèi)部包括一個(gè)壓力油腔和進(jìn)行了增敏封裝的光纖光柵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的綜采液壓支架光纖光柵壓力傳感器，其特征在于 所述安裝螺紋用于將光纖光柵壓力傳感器固定于綜采液壓支架的壓力管路上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的綜采液壓支架光纖光柵壓力傳感器，其特征在于 所述安裝螺紋下部組合密封墊密封。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的綜采液壓支架光纖光柵壓力傳感器，其特征在于 所述壓力油腔上方設(shè)有一個(gè)感測(cè)活塞。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的綜采液壓支架光纖光柵壓力傳感器，其特征在于 所述感測(cè)活塞的上方連接有蝶形彈簧。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的綜采液壓支架光纖光柵壓力傳感器，其特征在于 所述壓力油腔與變送裝置相連接，將所受外力傳遞給變送裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的綜采液壓支架光纖光柵壓力傳感器，其特征在于 所述光纖光柵經(jīng)過封裝后與變送裝置相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的綜采液壓支架光纖光柵壓力傳感器，其特征在于 所述光纖光柵壓力傳感器采用溫度補(bǔ)償封裝結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型披露了一種新型綜采液壓支架光纖光柵壓力傳感器，其中，所述傳感器采用圓柱形外殼，外殼內(nèi)包括壓力油腔、密封件和感測(cè)活塞，壓力油腔的油壓變化傳遞給感測(cè)活塞，蝶形彈簧在油壓作用下產(chǎn)生變形，感測(cè)光纖光柵粘貼在變送裝置上，變送裝置受力發(fā)生變形，帶動(dòng)光纖光柵波長發(fā)生變化，光纖光柵采用具有溫度補(bǔ)償作用的封裝。本實(shí)用新型的效果和益處是光纖光柵壓力傳感器靈敏度高、測(cè)量范圍大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、長期可靠性好能對(duì)被測(cè)量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，有利于光纖光柵壓力傳感器在礦山監(jiān)測(cè)中應(yīng)用的推廣。
文檔編號(hào)G01L1/24GK201666829SQ20102010821
公開日2010年12月8日 申請(qǐng)日期2010年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月19日
發(fā)明者馮開林, 張寧波, 張艷艷, 曹慧, 曹茂永, 李麗君, 馬偉宏, 魏帥 申請(qǐng)人:山東科技大學(xué)