Устройство для измерения давления Советский патент 1983 года по МПК G01L11/02 

Изобретение относится к измерению давления и может быть использовано в измерительной технике, например, для регистрации параметров акустических полей. Известны устройства, позволякныие измерить переменные давления в жидкости, содержавше лазер, светоделитель, два объектива .для ввода излучения в измерительное и опорное волокна, модул:ятор для сдвига оптической частоты излучения в опооном плече, устройство совмещения выходных сигналов из волокон и фотодетектор fl . Недостатком устро тва является необ ходимость тщательной термической и механической стабилизации опорного волокна, что приводит к усложнению конструкции и снижению его надежности. Наиболее близким по технической сущ ности к предлагаемому является устройство, содерЖЕццее лазер, ой ектив для ввода излучения, одно-многомодовое воло но и фотодетектор для вьвделения сигнала межмодовых биений Недостатком известного устройства является его низкая чувствительность по сравнению с теоретическим пределом волоконно-оптических датчт ков. Целью изобретения является повышени чувствительности устройства. Цель достигается тем, что в узтройст для измерения давления, содержащем источник излучения с объективом/связанны через оплтческое волокно с выходным фо приемником и схемой измерения, оптичес кое волокно вьшолнено с двумя отделенным друг от друга отражательной оболочкой о номодовыми световедупщми сердцевинами показатели преломления кот.орых различны. При выбранном значении разности пок зателей преломления йПсжгескду радиусам световедущих сердцевинами. (Я.J должно выполняться соотношение )-.7i - заданная длина волны света; hj. - среднее значение показателей преломления световедуших сердцевин. На фиг. 1 показана схема устройства; на фиг. 2 распределение показателя преломления в поперечном сечении волокна. Устройство содержит источник освещения - лазер 1 непрерывного действия, микрообъектив 2 для ввода излучения, сштическое волокно 3 с двумя световедушими сердцевинами, намотанное на катушку 4, выходной фотоприемник 5 и схему 6 измерения характеристик (амплитуды и частоты) сигнала фотоприемника 5. Катушка 4 помещается в исследуемый объем 7. VcTpoitaTBo работает следуюшим о азом. Луч света от лазера 1 питадает в микрообьектив 2, фокусируется микрообъективом на входной торец волокна 3. В волокне 3 свет распространяется по друм светбведущим сердцевинам. Набег фазы Ф|, олучаемый световой волной в волокне шиной U исоответствукапий 4 световедушей сердцевййе волокна, равен ГТ. где Г 1,2; эффекгивный показатель преломления д)1я данной зоны. В поле давлений происходит деформадая 3 и возникает изменение фазы на выходе соотввтствукацей световедушей сердцевины / r Ti c bL4U: nc-V Относительный фазовый сдвиг между волнамн, прошедшими па разным светове-, душим сердцевинам, который детектнруетсй в виде сигнала биений на фотсщриемнике-5 и определяет чувствительность устройства, равен аФ .Ср,-.Ф,АЬ(ис,-Пс,). Из адого выражения видно, что чувствнтельность предлагаемого устройства определяется разностью показателей преломления ( Сч ) и повышается при ее увеличении. Таким образом, использование данной конструкции обеспечивает увеличение чувсвительности устройстве.

Ф14г.2

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ, содержашее источник излучешга с объективом,связанный ; через оптическое волокно с выгодным фотоприемникЬМ и схемой измерения, отличающееся, тем, что с целью повышения чувствительности, оптическое волокно, выполнено с двумя . деленными друг от друга отражательной оболочкой одномодовыми световелушими J сердцевинами, показатели преломления которых различны. (Л