本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種測力式光纖流量計，該測力式光纖流量計包括：將該測力式光纖流量計與被測管道固接的外殼(10)；安裝于外殼(10)側(cè)壁外部且兩端均與外殼(10)內(nèi)部密封聯(lián)通的測量管(20)；安裝于測量管(20)內(nèi)部在流體的壓力下產(chǎn)生變形的測力膜片(30)；安裝于測量管(20)內(nèi)部固定光纖光柵(40)的固定梁(50)，且固定梁(50)設(shè)置于測力膜片(30)迎向流體流動方向的一側(cè)；以及固定于固定梁(50)與測力膜片(30)之間測量流體流動產(chǎn)生的力的光纖光柵(40)。利用本發(fā)明專利技術(shù)，解決了流量計影響原管道的流量和流場，光纖受其它附加作用的影響等問題，并簡化了流量計的結(jié)構(gòu)和工藝。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及流量測試
，尤其涉及一種測力式光纖流量計，適用于測量流體的流量。
技術(shù)介紹
在工業(yè)生產(chǎn)和人民生活的很多領(lǐng)域，都需要對流體的流量進行監(jiān)測。目前，常用的靶式流量計是通過液體流經(jīng)靶板時對靶板產(chǎn)生壓力，使靶板帶動靶桿產(chǎn)生微量位移，通過電傳感器測得位移量并將位移量轉(zhuǎn)換為電信號輸入分析設(shè)備進行計算，最后得出流量數(shù)值。但是，電子類傳感器存在密封性差、易漏電、易腐蝕、受電磁干擾等問題。光纖傳感器采用光纖進行傳感和傳輸，不存在上述問題，因此近年得到了越來越 多的重視。但是目前的光纖流量計仍存在較多問題。李川等人提出了一種靶式光纖光柵液體流量計(中國專利技術(shù)專利申請200910094845. O)，該流量計采用阻流靶、連桿、懸臂等一系列傳遞機構(gòu)將流體引起的在阻流靶上的壓力傳遞給光纖光柵，通過光柵光譜的變化測得流量。該設(shè)計的不足在于1)阻流靶影響了原有管道內(nèi)的流場和流量；2)需要增加軸封片、設(shè)置長條孔等，工藝和結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尤其是需要對連桿這一可動機構(gòu)進行密封，可靠性低。張強等人同樣提出了“帶溫度補償?shù)墓饫w光柵液體流量傳感器”(中國專利技術(shù)專利申請200910229030. 9)，該傳感器中采用“彈性舌”感受流體引起的壓力，其不足在于1)彈性舌本身同樣會影響原有管道中的流量和流場特性；2)光纖光柵的方向與流體方向不平行，流體流動會對光纖光柵產(chǎn)生附加應(yīng)力，從而影響測量精度。高應(yīng)俊等人在技術(shù)專利“光纖光柵流量傳感器”中也公開了一種類似的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)采用將光纖光柵布置于“片狀物”上的方法進行流量測量，片狀物感受流體的壓力。該方案存在與上述兩個方案相同的不足片狀物同樣會影響原有管道中的流量和流場特性。此外，光纖光柵與片狀物連為一體容易產(chǎn)生啁啾，從而影響測量精度。因此，如何使流量計不影響原管道的流量和流場，使光纖不受其它附加作用的影響并提高靈敏度，以及簡化流量計的結(jié)構(gòu)和工藝，成為光纖流量計目前亟需解決的問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
(一 )要解決的技術(shù)問題有鑒于此，本專利技術(shù)的主要目的在于提供一種測力式光纖流量計，以解決流量計影響原管道的流量和流場，光纖受其它附加作用的影響等問題，以及簡化流量計的結(jié)構(gòu)和工藝。(二)技術(shù)方案為達到上述目的，本專利技術(shù)提供了一種測力式光纖流量計，該測力式光纖流量計包括將該測力式光纖流量計與被測管道固接的外殼10 ;安裝于外殼10側(cè)壁外部且兩端均與外殼10內(nèi)部密封聯(lián)通的測量管20 ;安裝于測量管20內(nèi)部在流體的壓力下產(chǎn)生變形的測力膜片30 ;安裝于測量管20內(nèi)部固定光纖光柵40的固定梁50，且固定梁50設(shè)置于測力膜片30迎向流體流動方向的一側(cè)；以及固定于固定梁50與測力膜片30之間測量流體流動產(chǎn)生的力的光纖光柵40。上述方案中，所述外殼10呈中空的圓柱形，其側(cè)壁有兩個孔，測量管20的兩端通過該兩個孔與外殼10內(nèi)部密封聯(lián)通。上述方案中，所述測量管20在流體進入的一端具有一導(dǎo)流板60，被測管道中一定比例的流體在該導(dǎo)流板60的導(dǎo)流下進入測量管20。上述方案中，所述測力膜片30為圓形，通過至少一根肋31固定于測量管20的內(nèi)壁，且測力膜片30與測量管20的內(nèi)壁之間有讓流體通過的縫隙。上述方案中，所述固定梁50的剛度大于測力膜片30的剛度，固定梁50在測量管20中的截面積小于測力膜片30的截面積。 上述方案中，所述固定梁50安裝于該測量管20內(nèi)部，且該固定梁50的中央有一中心孔51，所述光纖光柵40通過該中心孔51與該固定梁50固接。上述方案中，所述光纖光柵40的一端被固定于測力膜片30的中心32,另一端依次穿過該固定梁50的中心孔51及該測量管20側(cè)壁上的引出孔而被引出。(三)有益效果從上述技術(shù)方案可以看出，本專利技術(shù)具有以下有益效果I、本專利技術(shù)提供的這種測力式光纖流量計，采用在原管道外的測量管測量的方式，最大限度地減小了對原管道的流量和流場的影響。2、本專利技術(shù)提供的這種測力式光纖流量計，通過在固定梁50和測力膜片30之間安裝光纖光柵的方法，使光纖光柵平行于流體流向，減小了流體對光纖的附加作用。3、本專利技術(shù)提供的這種測力式光纖流量計，通過在原管道外設(shè)置測量管和在固定梁50和測力膜片30之間安裝光纖光柵的方法，簡化了傳感器結(jié)構(gòu)和工藝。附圖說明圖I為本專利技術(shù)提供的測力式光纖流量計的示意圖；圖2為本專利技術(shù)提供的測力式光纖流量計的測力膜片的示意圖；圖3為本專利技術(shù)提供的測力式光纖流量計的固定梁的示意圖。具體實施例方式為使本專利技術(shù)的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合具體實施例，并參照附圖，對本專利技術(shù)進一步詳細(xì)說明。請參照圖I-圖3，圖I為本專利技術(shù)提供的測力式光纖流量計的示意圖；圖2為本專利技術(shù)提供的測力式光纖流量計的測力膜片的示意圖；圖3為本專利技術(shù)提供的測力式光纖流量計的固定梁的示意圖。該測力式光纖流量計包括將該測力式光纖流量計與被測管道固接的外殼10 ;安裝于外殼10側(cè)壁外部且兩端均與外殼10內(nèi)部密封聯(lián)通的測量管20 ;安裝于測量管20內(nèi)部在流體的壓力下產(chǎn)生變形的測力膜片30 ;安裝于測量管20內(nèi)部固定光纖光柵40的固定梁50，且固定梁50設(shè)置于測力膜片30迎向流體流動方向的一側(cè)；以及固定于固定梁50與測力膜片30之間測量流體流動產(chǎn)生的力的光纖光柵40。其中，外殼10呈中空的圓柱形，其側(cè)壁有兩個孔，測量管20的兩端通過該兩個孔與外殼10內(nèi)部密封聯(lián)通。測量管20在流體進入的一端具有一導(dǎo)流板60，被測管道中一定比例的流體在該導(dǎo)流板60的導(dǎo)流下進入測量管20。測力膜片30為圓形，通過至少一根肋31固定于測量管20的內(nèi)壁，且測力膜片30與測量管20的內(nèi)壁之間有讓流體通過的縫隙。固定梁50的剛度大于測力膜片30的剛度。固定梁50安裝于該測量管20內(nèi)部，且該固定梁50的中央有一中心孔51，所述光纖光柵40通過該中心孔51與該固定梁50固接。光纖光柵40的一端被固定于測力膜片30的中心32,另一端依次穿過該固定梁50的中心孔51及該測量管20側(cè)壁上的引出孔而被引出。本專利技術(shù)提供的測力式光纖流量計的工作原理為，參考圖I、圖2和圖3，當(dāng)流體在外殼10中流動時，一部分流體進入測量管20。固定梁50在測量管20中的截面積遠小于測力 膜片30的截面積，且固定梁50的剛度遠大于測力膜片30的剛度，因此當(dāng)流體在測量管20中流過時，固定梁50的中心51和測力膜片30的中心32之間的距離會發(fā)生變化，從而引起固定在期間的光纖光柵40產(chǎn)生應(yīng)變，通過測量光柵40的輸出波長發(fā)生變化即可得到流量大小。需要說明的是，對于波長調(diào)制型光纖傳感器，敏感元件不限于光纖光柵，即光纖光柵40可被其它器件替換而取得相同效果，其它器件如光纖激光器、長周期光柵、啁啾光柵坐寸ο以上所述的具體實施例，對本專利技術(shù)的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本專利技術(shù)的具體實施例而已，并不用于限制本專利技術(shù)，凡在本專利技術(shù)的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本專利技術(shù)的保護范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1.一種測力式光纖流量計，其特征在于，該測力式光纖流量計包括 將該測力式光纖流量計與被測管道固接的外殼(10)； 安裝于外殼(10)側(cè)壁外部且兩端均與外殼(10)內(nèi)部密封聯(lián)通的測量管(20)； 安裝于測量管(20)內(nèi)部在流體的壓力下產(chǎn)生變形的測力膜片(30)； 安裝于測量管(20本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種測力式光纖流量計，其特征在于，該測力式光纖流量計包括：將該測力式光纖流量計與被測管道固接的外殼(10)；安裝于外殼(10)側(cè)壁外部且兩端均與外殼(10)內(nèi)部密封聯(lián)通的測量管(20)；安裝于測量管(20)內(nèi)部在流體的壓力下產(chǎn)生變形的測力膜片(30)；安裝于測量管(20)內(nèi)部固定光纖光柵(40)的固定梁(50)，且固定梁(50)設(shè)置于測力膜片(30)迎向流體流動方向的一側(cè)；以及固定于固定梁(50)與測力膜片(30)之間測量流體流動產(chǎn)生的力的光纖光柵(40)。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張文濤，李芳，
申請(專利權(quán))人：中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：
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