[发明专利]一种流速和液体压力两用传感器

说明书

本发明公开了一种流速和液体压力两用传感器，主要由主体、传力杆、底盖和增敏材料基底组成。主体包括第一膜片、侧壁、第二膜片和第三膜片。传力杆的一端固定在第一膜片的内侧，另一端固定在侧壁上，传力杆上设置有第一光纤光栅传感器。底盖设置在侧壁的另一侧端口，底盖上设置有第二光纤光栅传感器。增敏材料基底设置在第一光纤光栅传感器、第二光纤光栅传感器外周，使得第一光纤光栅传感器与第一膜片、第二光纤光栅传感器与底盖结合为一体，大大降低了传递压力的损耗，实现协同变形。流速和液体压力两用传感器能够实现流速和液体压力的同时测量，增敏材料基底能够降低压力传递的损耗，提高测量精度。

技术领域

本发明涉及光纤光栅量测技术领域，特别涉及一种流速和液体压力两用传感器。

背景技术

现有的传感器都比较的单一，并且由于光纤光栅十分的脆弱，在南海恶劣工作环境下很容易被破坏，达不到预期的监测效果；其次，复杂的海洋环境中，多种因素影响着光纤光栅波长的飘移，很难精准的测出相关的参数，从而对防浪堤进行安全监测。现有的传感器虽然已经使得光纤光栅可以测出水压或者流速，但是不能满足在复杂的海洋环境下，用于南海岛礁工程的防浪堤健康监测，光纤光栅在海洋中测流速时会受到水压和温度对光纤光栅的影响，测水压时会受到温度对光纤光栅的影响。且现有的测量装置自生材料有一定的耐压性，其对测量数据会产生一定的误差。为了利用光纤光栅监测防浪堤，确保其稳定性，需要一款改良的传感器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种流速和液体压力两用传感器，能够实现流速和液体压力同时检测。

本发明所采用的技术方案是：一种流速和液体压力两用传感器，包括：

主体，包括第一膜片、侧壁、第二膜片和第三膜片，所述侧壁环绕设置在第一膜片外圈且所述第一膜片设置在所述侧壁的一侧端口，所述侧壁环绕形成的空间内设置有第二膜片和第三膜片，所述第一膜片、侧壁和第二膜片围成第一空腔，所述第二膜片、侧壁和第三膜片围成第二空腔；

传力杆，包括顶杆和承压杆，所述顶杆固定在所述第一膜片的内侧，所述承压杆固定在位于所述第一空腔的侧壁上，所述承压杆上设置有第一凹槽，所述第一凹槽内设置有第一光纤光栅传感器；

底盖，设置在所述侧壁的另一侧端口，所述底盖、侧壁和第三膜片围成第三空腔，所述底盖上设置有第二凹槽，所述第二凹槽内设置有第二光纤光栅传感器；

增敏材料基底，分别设置在所述第一凹槽与第一光纤光栅传感器之间、第二凹槽与第二光纤光栅传感器之间。

有益效果：该流速和液体压力两用传感器设置为三层一体式结构，将第一光纤光栅传感器设置在传力杆上，通过传力杆与第一膜片协同变形，从而实现液体流速的检测，将第二光纤光栅传感器设置在底盖上，且设置有第二空腔间隔开，第三膜片不会干扰底盖的变形，形成水压差作用在底盖上，带动底盖变形，从而使第二光纤光栅传感器发生波长漂移，能够实现流速和液体压力的同时测量，解决了裸光纤光栅难以直接应用于实际工程的问题，该第一光纤光栅传感器和第二光纤光栅传感器与增敏材料基底紧密结合，能够降低压力传递的损耗，提高测量精度。

进一步地，所述流速和液体压力两用传感器还包括环境补偿光纤光栅传感器，所述第一膜片的内侧设置有第三凹槽，所述环境补偿光纤光栅传感器固定在所述第三凹槽内。

进一步地，所述第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽的凹槽截面为半圆形或方形。

进一步地，所述第一膜片朝向第一空腔的一侧设置有第一内接口，位于所述第一空腔的侧壁上设置有第二内接口，所述顶杆的一端设置在所述第一内接口内，所述承压杆的一端设置在所述第二内接口内。

进一步地，所述第一内接口和第二内接口设置为十字形，所述顶杆的一端和承压杆的一端均设置有十字形卡扣。

进一步地，位于所述第二空腔的侧壁上设置有多个流水通孔。