[发明专利]孔隙水光纤光栅压差传感器及压力检测装置

权利要求书

1.孔隙水光纤光栅压差传感器，其特征在于，包括：

压力膜片，呈水平设置；

壳体，包括分别设置于所述压力膜片上方和下方的上壳体和下壳体，所述上壳体与下壳体紧密连接以使所述压力膜片夹于所述上壳体和下壳体之间；所述壳体内部中空以形成液压室，所述液压室被所述压力膜片分隔为位于所述上壳体内的上液压室和位于所述下壳体内的下液压室，所述上液压室和下液压室相互隔离；所述上壳体开设有用于连通所述上液压室和所述上壳体外部的上进液口，所述下壳体开设有用于连通所述下液压室和所述下壳体外部的下进液口；

第一弹簧，设置于所述上液压室内并沿竖直方向伸缩，其上端固定连接于所述上壳体，下端固定连接于所述压力膜片的上表面中心；

第二弹簧，设置于所述下液压室内并沿竖直方向伸缩，其上端固定连接于所述压力膜片的下表面中心，下端固定连接于所述下壳体；

光纤光栅，沿竖直方向设置于所述上液压室内并穿设于所述第一弹簧内，其上端和下端分别具有上预留光纤段和下预留光纤段，所述上预留光纤段和下预留光纤段分别固定连接于所述第一弹簧的上端和下端，所述上预留光纤段的上端穿出所述上液压室以形成尾纤；

其中，所述第一弹簧的中轴线、所述第二弹簧的中轴线和所述压力膜片的中心共线设置。

2.根据权利要求1所述的孔隙水光纤光栅压差传感器，其特征在于，所述第一弹簧包括套设于所述光纤光栅外的第一弹簧本体和分别连接于所述第一弹簧本体上端和下端的第一上连接轴和第一下连接轴，所述第一弹簧本体、第一上连接轴、第一下连接轴共轴线设置，所述第一上连接轴的上端固定连接于所述上壳体，所述第一下连接轴的下端固定连接于所述压力膜片，所述光纤光栅的上预留光纤段和下预留光纤段分别固定连接于所述第一上连接轴和第一下连接轴；所述第二弹簧包括第二弹簧本体和分别连接于所述第二弹簧本体上端和下端的第二上连接轴和第二下连接轴，所述第二弹簧本体、第二上连接轴、第二下连接轴共轴线设置，所述第二上连接轴的上端固定连接于所述压力膜片，所述第二下连接轴的下端固定连接于所述下壳体。

3.根据权利要求2所述的孔隙水光纤光栅压差传感器，其特征在于，所述上液压室包括位于下部的第一液压段和位于上部的第一限位导向段，所述第一液压段与所述压力膜片相接触，所述第一限位导向段远离所述压力膜片，所述第一弹簧本体位于所述第一限位导向段内，所述第一限位导向段的内径与所述第一弹簧本体的外径相匹配；所述下液压室包括位于上部的第二液压段和位于下部的第二限位导向段，所述第二液压段与所述压力膜片相接触，所述第二限位导向段远离所述压力膜片，所述第二弹簧本体位于所述第二限位导向段内，所述第二限位导向段的内径与所述第二弹簧本体的外径相匹配。

4.根据权利要求1或3所述的孔隙水光纤光栅压差传感器，其特征在于，所述液压室沿竖直方向贯通所述壳体，并在所述上壳体的顶部和所述下壳体的底部分别形成上贯通口和下贯通口；所述上贯通口处设有遮蔽所述上贯通口的上挡块，所述上挡块的中部设有供所述光纤光栅的上预留光纤段穿出的通孔，所述第一弹簧的上端固定连接于所述上挡块；所述下贯通口处设有遮蔽所述下贯通口的下挡块，所述第二弹簧的下端固定连接于所述下挡块。

5.根据权利要求4所述的孔隙水光纤光栅压差传感器，其特征在于，所述壳体还包括盖于所述上壳体顶部的顶帽，所述顶帽与上壳体紧密连接，所述光纤光栅的上预留光纤段穿过所述顶帽。

6.孔隙水压力检测装置，其特征在于，包括：

探杆，所述探杆沿竖直方向延伸，所述探杆内具有沿竖直方向延伸的管腔，所述管腔自上至下分隔为上管腔和下管腔，所述探杆开设有与所述上管腔相连通的上进水口以及与所述下管腔相连通的下进水口；

如权利要求1-5任一项所述的孔隙水光纤光栅压差传感器，所述孔隙水光纤光栅压差传感器安装于所述探杆的上管腔和下管腔之间并隔离所述上管腔和下管腔，所述孔隙水光纤光栅压差传感器的上进液口与所述上管腔相连通，所述孔隙水光纤光栅压差传感器的下进液口与所述下管腔相连通；

光纤光栅解调系统，用于所述孔隙水光纤光栅压差传感器的信号检测、数据处理和存储，所述光纤光栅解调系统与所述孔隙水光纤光栅压差传感器的尾纤相连。