Волоконно-оптический датчик давления Советский патент 1993 года по МПК G01L11/00 

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для измерения абсолютного, дифференциального и избыточного давлений жидкостей и газов.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей. Дополнительной целью является повышение чувствительности датчика.

Цель достигается тем, что датчик снабжен второй рабочей камерой со вторым мембранным чувствительным элементом и вторым волоконно-оптическим преобразователем, идентичным первому и подключенным к источнику света, при этом рабочие камеры установлены с двух сторон от расположенной в центре корпуса датчика опорной отражающей поверхности, напротив которой расположен торец опорного волоконно-оптического преобразователя, а полость корпуса датчика вакуумйрована до величины давления мм рт.ст.

Цель достигается также тем, что торцы .первого и второго волоконно-оптических преобразователей выполнены в виде двух концентрических колец, образованных торцами световодов, причем внутреннее кольцо образовано излучающими световодами, а наружное - приемными.

На фиг. 1 показана принципиальная схема волоконно-оптического датчика дав00

1Ч

Јь (

СО

ления; на фиг. 2 - схема рабочих и опорного преобразователей; на фиг. 3 - расположение волокон в торцах преобразователей.

Датчик (фиг. 1) содержит источник излучения 1, к которому подключен волоконно- оптический тракт 2, состоящий из двух рабочих 3, 4 и опорного 5 волоконно-оптических преобразователей, держатель 6, в котором закреплены концы волоконно-оптических преобразователей, вставленный в полость корпуса 7. Торцы рабочих преобразователей 3 и 4 установлены напротив центров двух мембран 8 и 9, закрепленных в двух рабочих камерах 10 и 11, а торец опорного преобразователя 5 размещен напротив опорной отражающей поверхности 12. которая ограничена кольцевой светозащит- ной перегородкой 14, а также три фотоприемника 14, 15и 16, три усилите л я 17,18 и 19 два делителя сигналов 20 и 21 и выходной усилитель разностного сигнала 22.

Преобразователи 3. 4 и 5 (фиг. 2) включают в себя источник излучения 1, излучающие 23 и приемные 24 оптические волокна, торцы 26, 27 и 28 жгутов и фотоприемники 14; 15 и 16. : :

Торцы 26 и 27 (фиг. 3) рабочих волоконно-оптических преобразователей 3 и 4 выполнены в виде двух концентрических колец, образованных торцами оптических волокон 23. 24. .

Волоконно-оптический датчик давления работает следующим образом. Свет от источника излучения 1 передается по световодам на торцы преобразователей 3, 4, 5 и через излучающие торцы на мембраны 8, 9 и опорную отражающую поверхность 12, Отраженный свет через приемное световоды передается на фотоприёмники 14-16, сигналы с которых поступают на усилители 17-19, затем на делители 20, 21, которые предназначены для поддержания nocTofltf- ства выходного сигнала при изменениях вводимой оптической мощности. Далее сигнал разделяется, часть его выводится для регистрации величин давлений PI и Рг в камерах 10, 11, а вторая часть сигнала поступает на усилитель 22, где происходит вычитание сигналов после делителей 20, 21.

Выходной сигнал содержит информацию о величине разностного давления.

Описанный датчик обеспечивает расширение функциональных возможностей и име- ет достаточно высокую чувствительность.

Ф о р м у л а и з о б р ет е н и я

1. Волоконно-оптический датчик давления, содержащий мембранный чувствительный элемент, закрепленный в корпусе с

рабочей камерой, первый и опорный волоконно-оптические преобразователи, выполненные в виде излучающих и приемных световодов с источником света, фотоприемниками и блоком электронных прёобразователей, причем концы световодов закреплены в расположенном в полости корпуса держателе, а их торцы расположены в одной плоскости, световоды первого волоконно-оптического преобразователя

установлены напротив центра мембранного чувствительного элемента с отражающей поверхностью, а между опорной отражающей поверхностью и держателем закреплена расположенная коаксиально опорному

волоконно-оптическому преобразователю кольцевая Светозащйтная перегородка, о-т- л и чающий с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, он снабжен второй рабочей камерой с вторым

мембранным чувствительным элементом и вторым волоконно-оптическим преобразователем, идентичным первому и подключенным к источнику света, при этом рабочие камеры установлены с двух сторон от расположенной в центре корпуса датчика опорной отражающей поверхности, напротив которой расположен торец опорного волоконно-оптического преобразователя, а полость корпуса датчика вакуумирована до

величины давления мм рт. ст.

2. Датчик по п. 1, о т л и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения чувствительности датчика, торцы первого и второго воло- конно-оптических преобразователей

выполнены в виде двух концентрических колец, образованных торцами световодов, причем внутреннее кольцо образовано излучающими световодами, а наружное - приемными.

.-; / -. -, .- Редактор

СоставительИ.Сум цо в Техред М.Моргентал

fU3

Корректор Н.Ревская

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для измерения абсолютного, дифференциального и избыточного давлений жидкостей и газов. Цель: расширение функциональных возможностей и повышение чувствительности датчика. Сущность изобретения: наряду с мембранным чувствительным элементом, закреплённым в корпусе с рабочей камерой, первым и опорным волоконно-оптическими преобразователями, выполненными в виде излучающих и приемных световодов с источником света, фотоприемниками и блоком электронных преобразователей, волоконно- оптический датчик давления содержит вторую рабочую камеру с вторым мембранным чувствительным элементом и вторым волоконно-оптическим преобразователем, иден- тичным первому и подключенным к источнику сета. Рабочие камеры установлены с двух сторон от расположенной в центре корпуса датчика опорной отражающей поверхности, напротив которой расположен торец опорного преобразователя. Полость корпуса датчика вакуумированэ до величины давления 10 2-10мм рт. ст. Торцы первого и второго преобразователей выполнены в виде двух концентрических колец, образованных торцами световодов. Внутреннее кольцо образовано излучающими, а наружное-приемными световодами. 1 з. п. ф-лы, 3 ил. w Ё