一種差壓傳感器探頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種傳感器探頭結(jié)構(gòu)，屬于光纖傳感技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]差壓傳感器DPS (Differential Pressure Sensor)是一種用來測量兩個(gè)壓力之間差值的傳感器，通常用于測量某一設(shè)備或部件前后兩端的壓差。近年來，差壓傳感器在微流量測量、泄露測試、潔凈間監(jiān)測、環(huán)境密封性檢測、氣體流量測量、液位高低測量等許多高精度測量場合都有著廣泛的應(yīng)用。
[0003]現(xiàn)今國內(nèi)外對差壓傳感器的研究主要集中于傳統(tǒng)的壓阻式差壓傳感器與電容式差壓傳感器。壓阻式差壓傳感器結(jié)構(gòu)簡單，工作端面平整，但其靈敏度與頻率響應(yīng)之間存在著比較突出的矛盾，且溫度對此種傳感器的性能影響也比較大。電容式傳感器靈敏度高，動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性好，抗過載能力強(qiáng)，但它存在寄生電容和分布電容對靈敏度和測量精度的影響，以及與傳感器連接的電路比較復(fù)雜等缺點(diǎn)，影響到它的應(yīng)用可靠性，因此限制了它的廣泛應(yīng)用。
[0004]現(xiàn)有測量流體的光纖壓力傳感器均采用彈性膜片作為壓力感應(yīng)器件，彈性膜片很容易受外界干擾，性能穩(wěn)定性不足，導(dǎo)致光纖傳感器不適宜應(yīng)用在壓差傳感技術(shù)中，同時(shí)，彈性膜片各部位所接觸的流體壓力一般分布不均勻，或多或少都會(huì)存在一定的壓力差，使得彈性膜片各部位變形不均，影響傳感器的測量精度，彈性膜片在變形時(shí)是發(fā)生弧形形變，針對導(dǎo)致該弧形形變的壓力的測量及計(jì)算較為繁瑣，同時(shí)，彈性膜片很容易受損，使用壽命較短。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于:提供一種差壓傳感器探頭，以解決現(xiàn)有彈性膜片式壓力傳感器對壓力的測量及計(jì)算較為繁瑣，測量精度不高，以及現(xiàn)有傳感器性能穩(wěn)定性較差，使得光纖壓力傳感器不適宜測量流體壓差，且使用壽命較短等問題。
[0006]本實(shí)用新型的方案如下:一種差壓傳感器探頭，包括至少兩個(gè)分別用于檢測兩種或多種待檢測流體的檢測探頭，檢測探頭的結(jié)構(gòu)均相同，且每個(gè)檢測探頭均具有如下結(jié)構(gòu):包括筒形結(jié)構(gòu)的殼體，殼體內(nèi)滑動(dòng)設(shè)置有活塞，殼體的一端設(shè)置有端蓋，殼體的另一端開設(shè)有流體通孔，活塞與端蓋之間沿活塞的滑動(dòng)方向還設(shè)置有彈簧，端蓋上開設(shè)有通孔，通孔與活塞的端面相垂直，活塞正對通孔的一端上固定有反光鏡，通孔內(nèi)設(shè)置有指向反光鏡的光纖探頭。
[0007]為保證流體進(jìn)入探頭內(nèi)時(shí)，探頭的測量精確性，優(yōu)選結(jié)構(gòu)為，彈簧的一端固定于活塞上，彈簧的另一端固定于端蓋上，且沒有流體進(jìn)入時(shí)，彈簧保持自然狀態(tài)，即無伸縮形變狀態(tài)，從而使得沒有流體進(jìn)入時(shí)，反光片與光纖探頭之間的距離始終不變，保證探頭結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和精確性；
[0008]為保證流體進(jìn)入時(shí)不攜帶雜質(zhì)，流體通孔上設(shè)置有過濾網(wǎng)，以過濾流體中的雜質(zhì)，保護(hù)探頭內(nèi)部結(jié)構(gòu)，保證測量精確性；
[0009]為保證探頭結(jié)構(gòu)的合理和性能的穩(wěn)定性，通孔開設(shè)于端蓋的正中心位置，通孔、活塞及彈簧三者同軸；
[0010]為保證光纖探頭的位置固定不變，通孔內(nèi)設(shè)置有內(nèi)螺紋，光纖探頭旋緊固定于通孔內(nèi)；
[0011]為保證活塞的使用壽命更為長久以及探頭性能的穩(wěn)定性，活塞的材質(zhì)優(yōu)選硬質(zhì)合金，為防止流體流入到端蓋與活塞之間的腔室內(nèi)，活塞與殼體的內(nèi)壁之間設(shè)置有密封圈，端蓋上還開設(shè)有貫通端蓋的壓力補(bǔ)償孔。
[0012]該傳感器探頭通過流體產(chǎn)生的壓力去沖擊一塊滑動(dòng)設(shè)置的活塞的其中一面，活塞發(fā)生滑動(dòng)，活塞的另一面設(shè)置彈簧以限定活塞的移動(dòng)量，同時(shí)，活塞的另一面還設(shè)置反光鏡，且用光纖探頭中的入射光纖照射該反光鏡，并用光纖探頭中的接收光纖接收反射光，活塞發(fā)生移動(dòng)后，光纖探頭與反光鏡之間的距離發(fā)生變化，反射光隨之發(fā)生變化，通過檢測出接收光纖輸出光強(qiáng)的變化量來判斷檢測流體對活塞造成的壓力，利用上述方法同時(shí)或分別對兩種待測流體進(jìn)行壓力測量，即可得到兩種待測流體的壓力，從而得到所需差壓值。
[0013]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要優(yōu)點(diǎn)是采用活塞式結(jié)構(gòu)代替彈性膜片作為差壓傳感器的壓力探測器件，在遇到流體壓力時(shí)，活塞是平移運(yùn)動(dòng)，僅需根據(jù)活塞的平移量即可計(jì)算出流體壓力，對于光纖傳感的要求更低，計(jì)算了測量更為簡單，且活塞結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，不易受外界干擾，不易損壞，使用壽命更為長久，使得傳感器的可靠性、適應(yīng)性及互換性都有了較大進(jìn)步，適宜用作流體差壓的測量，實(shí)用性極強(qiáng)，對新型差壓傳感器的設(shè)計(jì)與推廣起到了積極的推動(dòng)作用。
【附圖說明】
[0014]圖1是該傳感器探頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是該傳感器探頭中單個(gè)檢測探頭的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將參照附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)描述，
[0017]實(shí)施例:
[0018]參照圖1和圖2，本實(shí)施例提供一種差壓傳感器探頭，包括兩個(gè)分別用于檢測兩種待檢測流體的檢測探頭a，檢測探頭a的結(jié)構(gòu)均相同，能夠同時(shí)對兩種待檢測流體進(jìn)行壓力檢測，從而得到兩種待檢測流體的差壓值；
[0019]上述每個(gè)檢測探頭a均具有如下結(jié)構(gòu):包括筒形結(jié)構(gòu)的殼體1，殼體I內(nèi)滑動(dòng)設(shè)置有活塞2，活塞2的材質(zhì)為硬質(zhì)合金，活塞2與殼體I的內(nèi)壁之間設(shè)置有密封圈8，殼體I的一端設(shè)置有端蓋3，殼體I的另一端開設(shè)有流體通孔11，流體通孔11上設(shè)置有過濾網(wǎng)7，以過濾流體中的雜質(zhì)，活塞2與端蓋3之間沿活塞2的滑動(dòng)方向還設(shè)置有彈簧4，彈簧4的一端固定于活塞2上，彈簧4的另一端固定于端蓋3上，且沒有流體進(jìn)入時(shí)，彈簧4保持自然狀態(tài)，即無伸縮形變狀態(tài)，端蓋3上開設(shè)有通孔31和貫通端蓋3的壓力補(bǔ)償孔32，通孔31開設(shè)于端蓋3的正中心位置，通孔31、活塞2及彈簧4三者同軸，活塞2正對通孔31的一端上固定有反光鏡5，通孔31內(nèi)設(shè)置有指向反光鏡5的光纖探頭6，通孔31內(nèi)設(shè)置有內(nèi)螺紋，光纖探頭6旋緊固定于通孔31內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種差壓傳感器探頭，其特征在于:包括至少兩個(gè)分別用于檢測兩種或多種待檢測流體的檢測探頭(a)，檢測探頭(a)的結(jié)構(gòu)均相同，且每個(gè)檢測探頭(a)均具有如下結(jié)構(gòu):包括筒形結(jié)構(gòu)的殼體(I)，殼體(I)內(nèi)滑動(dòng)設(shè)置有活塞(2 )，殼體(I)的一端設(shè)置有端蓋(3 )，殼體(I)的另一端開設(shè)有流體通孔(11)，活塞(2)與端蓋(3)之間沿活塞(2)的滑動(dòng)方向還設(shè)置有彈簧(4)，端蓋(3)上開設(shè)有通孔(31)，通孔(31)與活塞(2)的端面相垂直，活塞(2)正對通孔(31)的一端上固定有反光鏡(5)，通孔(31)內(nèi)設(shè)置有指向反光鏡(5)的光纖探頭(6)02.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種差壓傳感器探頭，其特征在于:彈簧(4)的一端固定于活塞(2)上，彈簧(4)的另一端固定于端蓋(3)上，且沒有流體進(jìn)入時(shí)，彈簧(4)保持自然狀態(tài)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種差壓傳感器探頭，其特征在于:流體通孔(11)上設(shè)置有過濾網(wǎng)(7)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種差壓傳感器探頭，其特征在于:通孔(31)開設(shè)于端蓋(3)的正中心位置，通孔(31)、活塞(2)及彈簧(4)三者同軸。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種差壓傳感器探頭，其特征在于:通孔(31)內(nèi)設(shè)置有內(nèi)螺紋，光纖探頭(6)旋緊固定于通孔(31)內(nèi)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種差壓傳感器探頭，其特征在于:活塞(2)的材質(zhì)為硬質(zhì)合金。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種差壓傳感器探頭，其特征在于:活塞(2)與殼體(I)的內(nèi)壁之間設(shè)置有密封圈(8)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種差壓傳感器探頭，其特征在于:端蓋(3)上還開設(shè)有貫通端蓋(3)的壓力補(bǔ)償孔(32)。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種差壓傳感器探頭，包括至少兩個(gè)分別用于檢測兩種或多種待檢測流體的檢測探頭，檢測探頭的結(jié)構(gòu)均相同，且每個(gè)檢測探頭均具有如下結(jié)構(gòu)：包括筒形結(jié)構(gòu)的殼體，殼體內(nèi)滑動(dòng)設(shè)置有活塞，殼體的一端設(shè)置有端蓋，殼體的另一端開設(shè)有流體通孔，活塞與端蓋之間沿活塞的滑動(dòng)方向還設(shè)置有彈簧，端蓋上開設(shè)有通孔，通孔與活塞的端面相垂直，活塞正對通孔的一端上固定有反光鏡，通孔內(nèi)設(shè)置有指向反光鏡的光纖探頭。以解決現(xiàn)有彈性膜片式傳感器對壓力的測量及計(jì)算較為繁瑣，測量精度不高，以及現(xiàn)有傳感器性能穩(wěn)定性較差，使用壽命較短等問題。本實(shí)用新型屬于壓差檢測領(lǐng)域。
【IPC分類】G01L13/02
【公開號】CN204740093
【申請?zhí)枴緾N201520494423
【發(fā)明人】胡浩, 鐘麗瓊
【申請人】貴州大學(xué)
【公開日】2015年11月4日
【申請日】2015年7月10日