[实用新型]一种用于单活塞阻尼式光纤差压传感器探头的活塞

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于传感器探头的活塞，属于光纤传感技术领域。

背景技术

差压传感器广泛应用于工业中，主要用于测量设备、部件或流体在不同位置的压力差，其广泛应用于尾气压差、气体流量、液位高低、洁净间监测等检测领域。现今，已出现采用不同原理的差压传感器，例如电阻式、电容式、电感式、节流器式、磁性液体式、MEMS式等，其中电阻式、电容式较为常见，其余类型由于实用性不强、局限性较大或仍处于概念期，并未得到推广，但电阻式、电容式差压传感器也存在自身的缺点，在很多场合不能很好的胜任，为此设计了一种新型的带有单个阻尼弹簧的光纤束差压传感器，但该传感器对活塞的要求较高，设计难度大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提供一种用于单活塞阻尼式光纤差压传感器探头的活塞，以配合所设计的单活塞阻尼式光线差压传感器，保证所探测的两种流体压力不同时，活塞本体能够灵敏地发生移动，保证传感器探头的灵敏度和精度，以满足实际压差测量要求。

本实用新型的方案如下：一种用于单活塞阻尼式光纤差压传感器探头的活塞，包括活塞本体，活塞本体为圆柱体结构，活塞本体的侧壁上沿圆周方向开设有油环槽，活塞本体的内部开设有储油槽，活塞本体上还设置有连通油环槽和储油槽的油孔，活塞本体两端面的中间位置分别固定设置有一个反光片。

优选地，活塞本体两端的侧壁上分别设置有一个油环槽，保证活塞本体能够得到充分润滑，降低摩擦阻力，使其对压力感应更加灵敏；

优选地，活塞本体的侧壁上沿圆周方向还开设有气环槽；

优选地，活塞本体为铝合金材质，材质较轻，便于滑动；

优选地，活塞本体的侧壁上沿圆周方向还开设有密封环槽，密封环槽内设置有密封环，保证活塞本体的两端完全密封分隔；

优选地，活塞本体上设置有两道密封环槽，两道密封环槽内分别设置有一个密封环。

所述单活塞阻尼式光纤差压传感器探头，包括筒形结构的壳体，壳体内滑动设置有上述活塞，活塞的两端分别设置有一个弹簧，两个弹簧的一端均固定于活塞上，端盖共两个，分别固定于壳体的两端，两个弹簧的另一端分别固定于所对应的端盖上，壳体两端的侧壁上正对端盖结构上的通孔的位置处开设有流体通孔，待测流体由流体通孔→通孔→壳体内腔的顺序进入探头内腔。

光纤探头的光纤束由入射光纤和接收光纤集合铠装而成，入射光纤另一端与光源对接，用以耦合入射光，接收光纤出射端与光敏元件连接，输出光强度信号，当活塞两侧压力不同使活塞产生位移进而使光纤束与反光片距离发生变化，造成两个输出光信号的强度不同，光敏元件把光信号转化为电信号，该信号经过放大整流滤波等处理环节后输入到计算机中，配合相应的算法计算，可以得出两检测位置的流体压力差。

该传感器探头的工作原理为：通过两个流体通孔分别通入两种待测流体，当左右两侧检测腔内的流体压力相等时，活塞处于中部平衡位置，活塞上的轴向合力为零，活塞不产生轴向位移；当活塞左右两侧检测腔内的流体存在压力差时，活塞失去平衡，向压力较低的一侧滑动，从而压缩该侧阻尼弹簧，另一侧阻尼弹簧被拉伸，活塞运动到一个新的轴向合力为零的平衡位置。活塞处于中部平衡位置时，传感器两侧相同结构的光纤束与活塞端面反光片之距离相等，从而两光纤束接收光纤的输出光信号强度相等，经光电转换及信号处理计算后输出值为1；活塞向低压一侧滑动后，低压侧光纤束与活塞端面反光片距离减小，接收光纤的输出光信号强度减弱，而高压侧光纤束与活塞端面反光片距离增大，接收光纤的输出光信号强度增强，经光电转换及信号处理计算后输出值将成倍变化，从而提高了检测灵敏度。通过最终输出值大小的变化，即可判断出传感器两检测腔内流体之间的压力差大小，实现对不同位置压力差的检测。

本实用新型与现有技术相比，主要优点是对传感器探头的活塞结构进行优化，保证活塞两端腔室之间的密封分隔，尽可能减小活塞的摩擦力，保证所探测的两种流体压力不同时，活塞本体能够灵敏地发生移动，保证测量的准确性，保证传感器具有较高的精确度与可靠性、较好的适应性与互换性等优点，保证了检测灵敏度，对新型差压传感器的设计与推广起到了积极的推动作用。

附图说明

图1是本实用新型安装于传感器探头上时的剖面结构示意图；

图2是活塞本体的主视结构示意图；

图3是图2的右视图；

其中，附图标记101表示壳体，102表示端盖，103表示弹簧，104表示光纤探头，105表示流体通孔。

具体实施方式