[发明专利]光纤光栅靶式流量计

说明书

本发明涉及流量检测领域，尤其涉及一种光纤光栅靶式流量计。包括三通管、上缸筒、传力杆、接触杆、连接块、传导光纤，所述三通管下端两侧管口与待测管路连通，所述上缸筒下端部管口与所述三通管上端部管口密封连接，所述上缸筒内水平设置有连接块，所述传力杆竖直设置在上缸筒中心，所述传力杆下端部穿过敏感膜片与接触杆上端部固定连接，所述传力杆上端水平设置有连接杆，所述连接杆一端竖直设置有悬臂梁，所述悬臂梁底部与所述连接块内固定连接，所述传导光纤从上缸筒上端部延伸到悬臂梁和连接块连接处于悬臂梁连接，所述传导光纤下端设置有光栅；采用光纤光栅作为传感元件，克服了传统电类传感器容易受电磁干扰、长期稳定性差等缺点。

技术领域

本发明涉及流量检测领域，尤其涉及一种光纤光栅靶式流量计。

背景技术

靶式流量计是差压流量计的一个品种，它在工业上的开发应用已有数十年的历史。他能准确测量各种常温、高温、低温工况下的液体、气体、蒸汽、粘稠介质及各种流体介质的流量。

光纤通信的迅猛发展加快了光纤传感器在工程领域的应用。光纤光栅具有体积小、波长选择性好、不受非线性效应影响、极化不敏感、易于与光纤系统连接、便于使用和维护、带宽范围大、附加损耗小、器件微型化、耦合性好、可与其他光纤器件融成一体等特性，而且光纤光栅制作工艺比较成熟，易于形成规模生产，成本低，因此它具有良好的实用性，其优越性是其他许多器件无法替代的。这使得光纤光栅以及基于光纤光栅的器件成为全光网中理想的关键器件

光纤光栅靶式流量计设计原理在于光纤光栅在张力的作用下波长变化与张力大小成线性关系。水流检测是测量技术中最基本的测量项目之一，光纤光栅靶式流量计利用光纤光栅的优点准确的测量流速。

目前,通过测量各种弹性元件的应变来间接测量流量的传感器属于应变式传感器,虽然这类传感器测量水平已达到较高的自动化程度和测量精度,但大都采用电激励和电信号传输,在测量时不但容易受到电磁干扰而且测量易燃液体时极易因火花放电而引起火灾或爆炸,即使采用防爆处理过的本安传感器也存在有一定的风险。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，适应现实需要，提供一种光纤光栅靶式流量计。

为了实现本发明的目的,本发明采用的技术方案为：

一种光纤光栅靶式流量计，包括三通管、上缸筒、传力杆、接触杆、连接块、传导光纤，所述三通管呈“⊥”形，所述三通管下端两侧管口与待测管路连通，所述上缸筒为竖直设置贯穿的圆柱形管体，所述上缸筒下端部管口与所述三通管上端部管口密封连接，所述上缸筒内水平设置有连接块，所述连接块横截面呈环状，所述环形连接块内壁呈“D”形，所述上缸筒与所述三通管连接处水平设置有敏感膜片，所述敏感膜片固定在上缸筒和三通管连接处中间；所述传力杆竖直设置在上缸筒中心，所述传力杆下端部穿过敏感膜片与接触杆上端部固定连接，所述传力杆上端水平设置有连接杆，所述连接杆一端竖直设置有悬臂梁，所述悬臂梁底部与所述连接块内固定连接，所述传导光纤从上缸筒上端部延伸到悬臂梁和连接块连接处于悬臂梁连接，所述传导光纤下端设置有光栅；所述传力杆下端部设置有受荷片，所述受荷片设置在三通管下端管腔中心；所述接触杆与传力杆以敏感膜片小孔为支点，采用杠杆原理将受荷片受到的压力缩小后传至悬臂梁，从而作用于光栅，传导光纤传出光信号。

所述悬臂梁的结构为类似等腰三角形的对称0.5mm厚不锈钢薄片，顶角及两底角有三个通孔，所述连接块平面内壁水平设置有螺孔，所述接触杆上端部设置有螺纹孔，所述臂梁分别通过螺栓与所述连接块内壁和接触杆固定连。

所述上缸筒上端设置有盒盖，所述盒盖中心设置有小孔，供传导光纤传出光信号。

所述固定块外侧设置有三个互呈120度的小孔，所述小孔内设置有顶丝，顶丝穿过小孔将其固定于上缸筒内壁。