專利名稱：雙膜片光纖差壓傳感器的制作方法
技術領域：
本實用新型是一種用于檢測壓力差的光纖傳感器，屬于光纖技術領域。
強度反射型光纖壓力傳感器因其工作原理簡單、制作方便而得到人們的重視。但是，現有技術中的該種傳感器大都采用單個傳感元結構，而且傳感元中的膜片通常采用平膜片，因而使傳感器的靈敏度和穩定度很難提高，限制了這種傳感器的應用。
本實用新型的目的在于針對現有技術的不足，提供一種高靈敏度和高穩定度的光纖差壓傳感器。
本實用新型由光源、光纖和傳感元組成，其特點是傳感元采用兩個相同結構的壓力傳感元，共用一個光源，光纖采用W型光纖束，即由內含相同光纖絲的四根導光束兩兩相拼而成。為了提高傳感器的靈敏度，壓力傳感元中的膜片可采用波紋膜片。
本實用新型采用波紋膜片，提高了傳感器的靈敏度，在具有相同工作半徑和受壓相同的情況下，波紋膜片的中心位移比平膜片的位移要高出約一個數量級；由于采用共光源、雙膜片結構，它可以補償或抵消光源波動、膜片溫漂及反射膜老化等帶來的誤差，保證了傳感器的穩定性，在室溫下能穩定、可靠地長期連續工作，能在易燃、易爆和強電磁干擾等惡劣環境中使用。


圖1是本實用新型的結構示意圖；圖2是本實用新型的傳感元結構示意圖。
本實用新型可采用附圖所示的方案實現。如圖1所示，兩個相同結構的傳感元(1)和(2)通過W型光纖束與檢測器(3)和(4)及光源(5)相連接，W型光纖束由光纖束f1、f2、f3和f4兩兩相拼而成。在傳感元(1)和(2)內分別設置壓力膜片A和B，膜片與光纖束相對應的一側涂覆一層高反射膜。在外來壓力作用下，膜片中心沿光纖軸向產生移動，使得通過膜片反射后進入輸出光纖的光強發生變化，通過檢測器得到的光強變化而確定外來壓力的變化。光的耦合效率可以通過改變膜片與光纖端面的距離d來調整。在測量壓差時，光源(5)發出的光功率分別送入光纖束f2和f3，在膜片A和B處又分別反射至光纖束f1和f4，當兩膜片承受不同壓力時，進入f1和f4的光強不同，測出其光強差，則可知壓差，而光源波動、膜片溫漂及反射膜老化等帶來的誤差則可通過差分消去。膜片采用大中心撓度的波紋膜片，例如采用圓弧形波紋膜片，膜片的參數可根據傳感器的靈敏度來確定。傳感元可采用如圖2所示的結構，由傳感元外殼(6)、波紋膜片(7)、壓緊螺母(8)、密封O型橡膠圈(9)和法蘭盤(10)等構成，P表示外壓力，箭頭表示外壓力的方向，采用電子束或激光焊接技術將膜片密封在傳感元外殼內。從實用化的角度出發，光源可采用長壽命、出射光強穩定、體積小、可在室溫下連續長期工作的發光器件，一般可采用發光二極管，例如 BT401A發光二極管。檢測器(3)可采用普通的光檢測器。
權利要求1.一種用于檢測壓力差的光纖傳感器，由光源、光纖和傳感元組成，其特征在于傳感元采用兩個相同結構的壓力傳感元，共用一個光源，光纖采用W型光纖束，即由內含相同光纖絲的四根導光束兩兩相拼而成。
2.根據權利要求1所述的光纖傳感器，其特征在于壓力傳感元中的膜片采用波紋膜片。
3.根據權利要求1或2所述的光纖傳感器，其特征在于光源采用發光二極管。
4.根據權利要求1或2所述的光纖傳感器，其特征在于膜片與光纖束相對應的一側涂覆一層高反射膜。
專利摘要雙膜片光纖差壓傳感器是一種用于檢測壓力差的光纖傳感器，由光源、光纖和壓力傳感元組成，壓力傳感元采用兩個相同結構的傳感元，光纖采用W型光纖束，即由內含相同光纖絲的四根導光束兩兩相拼而成，壓力傳感元中的膜片采用波紋膜片。本實用新型具有靈敏度和穩定度高等優點，在室溫下能穩定而可靠地長期連續工作，能在易燃、易爆和強電磁干擾等惡劣環境中使用。
文檔編號G01L13/00GK2088248SQ9022588
公開日1991年11月6日 申請日期1990年12月21日 優先權日1990年12月21日
發明者孫小菡, 張明德, 萬遂人, 王樹華 申請人:東南大學