一種可消除溫度影響的高靈敏度fbg液位傳感器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開一種可消除溫度影響的高靈敏度FBG液位傳感器，包括保護筒，保護筒的上端設置有充氣口，保護筒的下端連接有進液筒，進液筒上開有進液口，且其與保護筒之間設置有波紋膜片，波紋膜片的上端位于其中間處垂直設置有傳動桿，保護筒內橫向設置有懸臂梁，懸臂梁的一端連接在保護筒內壁上，其另一端與傳動桿相頂靠，且懸臂梁的上下表面通過玻璃焊料對稱焊接有一對液位光纖光柵，液位光纖光柵的兩端設置有尾纖，尾纖伸出保護筒。本實用新型的懸臂梁上下表面對稱設置一對液位光纖光柵，形成差動式雙液位光纖光柵傳感系統(tǒng)，消除溫度影響和遲滯效應，且液位光纖光柵采用無膠化封裝，不受材料長期應力和膠水老化的影響。
【專利說明】一種可消除溫度影響的高靈敏度FBG液位傳感器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種FBG液位傳感器，尤其涉及一種可消除溫度影響的高靈敏度FBG液位傳感器。
【背景技術】
[0002]在液體的儲運過程中，往往要對液位進行精確測量和監(jiān)控。用于測量液位的方法很多，如利用人工檢尺、超聲波法、TDR技術、磁致伸縮法、CXD攝像法和浮子式等。這些大都屬于電類傳感器，在一些諸如油料液位等易燃易爆檢測中存在安全隱患，因此需要一種消除安全隱患的測量方法。光纖布拉格光柵是近年來發(fā)展最為迅速的一種光無源傳感器件，被應用于許多傳感領域，具有安全性和可靠性，非常適合在易燃易爆的場合中監(jiān)測流體的液位。
[0003]傳統(tǒng)的光纖光柵傳感器制作中，光纖光柵都采用膠水固定，這種封裝方法一方面由于膠水柔軟，物體產生微小應變的時候應變傳遞損耗大，甚至導致檢測不到；且傳統(tǒng)的光纖光柵液位傳感器，受溫度影響較大，存在遲滯效應。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的在于針對上述問題，提供一種可消除溫度影響的高靈敏度FBG液位傳感器，以解決傳統(tǒng)的光纖光柵液位傳感器采用膠水固定，應變傳遞損耗大，易檢測不到，且受溫度影響較大，存在遲滯效應的問題。
[0005]本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現:
[0006]一種可消除溫度影響的高靈敏度FBG液位傳感器，包括保護筒，所述保護筒的上端設置有充氣口，保護筒的下端連接有進液筒，所述進液筒上開有進液口，且其與保護筒之間設置有波紋膜片，所述波紋膜片的上端位于其中間處垂直設置有傳動桿，所述保護筒內橫向設置有懸臂梁，所述懸臂梁的一端連接在保護筒內壁上，其另一端與傳動桿相頂靠，且懸臂梁的上下表面通過玻璃焊料對稱焊接有一對液位光纖光柵，所述液位光纖光柵的兩端設置有尾纖，尾纖伸出保護筒。
[0007]進一步的，所述傳動桿與波紋膜片螺紋連接。
[0008]進一步的，所述懸臂梁與保護筒螺紋連接。
[0009]進一步的，所述保護筒下端端口處圓周設置有第一凸緣，所述進液筒上端端口處圓周設置有第二凸緣，所述第一凸緣、第二凸緣通過螺栓固定連接。
[0010]本實用新型的有益效果為，所述一種可消除溫度影響的高靈敏度FBG液位傳感器的懸臂梁上下表面對稱設置一對液位光纖光柵，從而形成差動式雙液位光纖光柵傳感系統(tǒng)，有效消除溫度影響和遲滯效應，且液位光纖光柵采用無膠化封裝，不受材料長期應力和膠水老化的影響，此外，通過充氣口可向保護筒內充入標準大氣壓的純氮氣，使得液位光纖光柵處于密閉空間，不受外界氣壓變化的影響，結構簡單，便于生產組裝?！緦＠綀D】

【附圖說明】[0011]圖1為本實用新型一種可消除溫度影響的高靈敏度FBG液位傳感器的結構示意 圖；[0012]圖2為本實用新型液位光纖光柵封裝示意圖。[0013]圖中:[0014]1、保護筒；2、液位光纖光柵；3、充氣口 ；4、尾纖；5、進液筒；6、傳動桿；7、進液口 ；8、波紋膜片；9、懸臂梁；10、第一凸緣；11、第二凸緣；12、玻璃焊料?！揪唧w實施方式】[0015]下面結合附圖并通過【具體實施方式】來進一步說明本實用新型的技術方案。[0016]請參照圖1及圖2所示，于本實施例中，一種可消除溫度影響的高靈敏度FBG液位 傳感器，包括保護筒1，所述保護筒I的上端設置有充氣口 3，保護筒I的下端端口處圓周設 置有第一凸緣10，進液筒5上端端口處圓周設置有第二凸緣11，所述第一凸緣10、第二凸 緣11通過螺栓固定連接，所述進液筒5與保護筒I之間設置有波紋膜片8，所述波紋膜片8 的上端位于其中間處螺紋連接有傳動桿6，所述傳動桿6垂直布置，所述保護筒I內螺紋連 接有懸臂梁9，所述懸臂梁9橫向布置，其一端連接在保護筒I內壁上，其另一端與傳動桿6 相頂靠，且懸臂梁9的上下表面通過玻璃焊料12對稱焊接有一對液位光纖光柵2，所述液位 光纖光柵2的兩端設置有尾纖4，尾纖4伸出保護筒I。[0017]安裝時，采用玻璃焊料12將兩個液位光纖光柵2焊接在懸臂梁9上、下表面的對 稱位置，焊接方向為懸臂梁9的軸向，兩焊點間距20mm，懸臂梁9為腰長50mm，底邊長15mm 的等腰三角形碳素鋼金屬片，厚度小于1_，將焊接好液位光纖光柵2的懸臂梁9通過螺栓 固定在保護筒I內側面，懸臂梁9橫向布置，液位光纖光柵2兩端尾纖4從保護筒I側壁上 的孔穿出，保護筒I下端連接進液筒5，波紋膜片8夾在保護筒1、進液筒5之間，傳動桿6 長度20_，通過波紋膜片8中心的螺紋連接，傳動桿6垂直設置，其自由端頂靠在懸臂梁9 的自由端，通過保護筒I上端充氣孔3向保護筒I內充入一個標準大氣壓的純氮氣，充氣完 成后將充氣孔3密閉。[0018]工作時，所處液位深度的壓強作用在波紋膜片8上，使波紋膜片8發(fā)生形變，傳動 桿6將波紋膜片8的形變傳遞給懸臂梁9，焊接在懸臂梁9上的液位光纖光柵2同懸臂梁 9 一同發(fā)生形變，發(fā)生漂移，進而探測到所處深度；由于懸臂梁9的上表面、下表面對稱設置 有一對液位光纖光柵2，受到液位深度壓強作用時，懸臂梁9上翹，懸臂梁9上表面的液位光 纖光柵2向短波長漂移，而懸臂梁9下表面的液位光纖光柵2向長波長漂移，從而形成差動 式雙液位光纖光柵傳感系統(tǒng)，有效消除溫度影響和遲滯效應。[0019]以上實施例只是闡述了本實用新型的基本原理和特性，本實用新型不受上述實施 例限制，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還有各種變化和改變，這些 變化和改變都落入要求保護的本實用新型范圍內。本實用新型要求保護范圍由所附的權利 要求書及其等效物界定。
【權利要求】
1.一種可消除溫度影響的高靈敏度FBG液位傳感器，其特征在于:包括保護筒，所述保 護筒的上端設置有充氣口，保護筒的下端連接有進液筒，所述進液筒上開有進液口，且其與 保護筒之間設置有波紋膜片，所述波紋膜片的上端位于其中間處垂直設置有傳動桿，所述 保護筒內橫向設置有懸臂梁，所述懸臂梁的一端連接在保護筒內壁上，其另一端與傳動桿 相頂靠，且懸臂梁的上下表面通過玻璃焊料對稱焊接有一對液位光纖光柵，所述液位光纖 光柵的兩端設置有尾纖，尾纖伸出保護筒。
2.根據權利要求1所述的一種可消除溫度影響的高靈敏度FBG液位傳感器，其特征在 于:所述傳動桿與波紋膜片螺紋連接。
3.根據權利要求1所述的一種可消除溫度影響的高靈敏度FBG液位傳感器，其特征在 于:所述懸臂梁與保護筒螺紋連接。
4.根據權利要求1所述的一種可消除溫度影響的高靈敏度FBG液位傳感器，其特征在 于:所述保護筒下端端口處圓周設置有第一凸緣，所述進液筒上端端口處圓周設置有第二 凸緣，所述第一凸緣、第二凸緣通過螺栓固定連接。
【文檔編號】G01F23/14GK203396446SQ201320481923
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年8月7日 優(yōu)先權日:2013年8月7日
【發(fā)明者】牛文謙, 龔元, 吳宇, 饒云江, 吳慧娟 申請人:無錫成電光纖傳感科技有限公司