[发明专利]一种带温度补偿的光纤光栅渗压计

说明书

本发明公开了一种带温度补偿的光纤光栅渗压计，包括保护壳体，保护壳体内设置有膜片、压力测量光纤光栅和温度测量光纤光栅，压力测量光纤光栅和温度测量光纤光栅均封装在膜片上，并且制作在同一光纤上。本发明将压力测量光纤光栅和温度测量光纤光栅均封装在膜片上，结构简单，可以同时测量温度及压力，并且在环境温度发生变化时，通过温度测量光纤光栅对压力测量光纤光栅进行温度补偿，提高测量精度。

技术领域

本发明涉及一种带温度补偿的光纤光栅渗压计，属于光纤传感器领域。

背景技术

在大坝、地下工程、边坡等重大工程结构的施工过程监测中以及运行过程的长期健康监测中，压力检测是测量技术中最基本的测量项目之一，是多种物理量测量的基础。

目前，在土木工程中常用的压力计多为电阻应变式压力计和振弦式压力计，这些传统压力计抗电磁干扰能力较差、抗雷击能力较差、传输距离不远、长期稳定性和可靠性不好，应用有一定的局限性。

近十几年来，随着光纤光栅制作技术的日益成熟、光纤光栅解调技术日益完善，使得具有抗电磁干扰、抗腐蚀、抗雷击、不受光功率波动影响、长期可靠性和稳定性好、信号长距离传输、波分复用组网等诸多优点的光纤光栅传感器应用越来越收到关注，光纤光栅传感技术在土木工程领域的应用方兴未艾，也越来越多地应用到压力监测领域中。

目前光纤光栅渗压计主要存在以下缺点：1、结构较复杂：目前光纤光渗压计大多采用悬臂梁结构，结构较复杂；2、测量精度不高：目前光纤光栅压力计一般不具备温度补偿功能，影响传感器测量的精度。

发明内容

本发明提供了一种带温度补偿的光纤光栅渗压计，解决了现有光纤光栅渗压计结构较复杂、测量精度不高的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种带温度补偿的光纤光栅渗压计，包括保护壳体，保护壳体内设置有膜片、压力测量光纤光栅和温度测量光纤光栅，压力测量光纤光栅和温度测量光纤光栅均封装在膜片上，并且制作在同一光纤上。

保护壳体两端分别设置有透水石和密封部件。

制作光纤光栅的光纤穿过密封部件伸出。

伸出的光纤和位于密封部件内的光纤外部均包裹有铠装层。

压力测量光纤光栅的中心轴线、温度测量光纤光栅的中心轴线、光纤的中心轴线和膜片的中心轴线在同一条直线上。

压力测量光纤光栅在拉伸状态下与膜片封装。

温度测量光纤光栅在自由状态下与膜片封装。

本发明所达到的有益效果：本发明将压力测量光纤光栅和温度测量光纤光栅均封装在膜片上，结构简单，可以同时测量温度及压力，并且在环境温度发生变化时，通过温度测量光纤光栅对压力测量光纤光栅进行温度补偿，提高测量精度。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1所示，一种带温度补偿的光纤光栅渗压计，包括保护壳体2，保护壳体2两端分别固定有透水石基座和密封部件5，透水石基座内安装有透水石1，密封部件5用以密封壳体端口，并且密封件凸出于其所密封的端部。

保护壳体2内安装有膜片、通过环氧胶封装在膜片上的压力测量光纤光栅3和温度测量光纤光栅4，压力测量光纤光栅3和温度测量光纤光栅4制作在同一光纤上，该光纤穿过密封部件5伸出；为了保护外部光纤，伸出的光纤和位于密封部件5内的光纤外部均包裹有铠装层，光纤和铠装层形成铠装光缆6；为了保证铠装光缆6与密封部件5的稳固，两者可通过灌胶固定。