Волоконно-оптический датчик давления

(51)5 0 11/00 АНИЕ ИЗ МУ СВИДЕТЕЛЬСТВ ПИ К АВТОРС тчика опорапротив коопорного зователя, а ирована до ца цо а н ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(71) Научно-исследовательский технологический институт функциональной микроэлектроники(56) 1. Авторское свидетельство СССР й. 1504522, кл. 6 01 Е 1.1 /00, 1989.2. Авторское свидетельство СССР М 1500889,. кл. 6 01 1 11/00, 1989.(57) Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для измерения абсолютного, дифференциального и избыточного давлений жидкостей и газов. Цель: расширение функциональных возможностей и повышение чувствительности датчика. Сущность изобретения: наряду с мембранным чувствительным элементом, закрепленным в корпусе с рабочей камерой,Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для измерения абсолютного, дифференциального и избыточного давлений жидкостей и газов.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей. Дополнительной целью является повышение чувствительности датчика.Цель достигается тем, что датчик снабжен второй рабочей камерой со вторым мембранным чувствительным элементом и вторым волоконно-оптическим преобразователем, идентичным первому и подключенным к источнику света, при этом рабочие камеры установлены с двух сторон от распо 1812463 А 1 2первым и опорным волоконно-оптическими преобразователями, выполненными в виде излучающих и приемных световодов с источником света, фотоприемниками и блоком электронныхпреобразователей,волоконнооптический датчик давления содержит вторую рабочую камеру с вторым мембранным чувствительным элементом и вторым волоконно-оптическим преобразователем, идентичным первому и подключенным к источнику сета. Рабочие камеры установлены с двух сторон от расположенной в центре корпуса датчика опорной отражающей поверхности, напротив которой расположен торец опорного преобразователя. Полость корпуса датчика вакумирована до величи- Б ны давления 10 -10 мм рт, ст. Торцы первого и второго преобразователей выполнены в виде двух концентрических колец, образованных торцами еветоводов, Внутреннее кольцо образовано излучающими, а наружное-приемными световодами. 1 3. и, ф-лы,З ил.00 ложенной в центре корпуса даной отражающей поверхности, нторой расположен торецволоконно-оптического преобраполость корпуса датчика вакуумвеличины давления 102-10мм рт.ст.Цель достигается также тем, что торцы первого и второго волоконно-оптических преобразователей выполнены в виде двух концентрических колец, образованных торми световодов, причем внутреннее коль- образовано излучающими световодами, аружное - приемными.На фиг. 1 показана принципиальная схема волоконно-оптического датчика давления; на фиг,2 - схема рабочих и опорного Выходной сигнал содержит информацию опреобразователей; на фиг. 3 - расположе- величине разностного давления.ние волокон в торцах преобразователей. Описанный датчик обеспечивает расшиДатчик фиг, 1) содержит йсточник излу- рение функциональных возможностей и имечения 1, к которому подключен волоконно ет достаточно высокую чувствительность,оптический тракт 2, состоящий из двух Ф о р м у л а и з о б р е т е н и ярабочих 3, 4 и опорного 5 волоконно-апти. Волоконно-оптический датчик давлеческих преобразователей, держатель 6, в ния, содержащий мембранный чувствителькотором закреплены концы волоконно-оп- ный элемент, закрепленный в корпусе стических преобразователей, вставленный в 10 рабочей камерой, первый и опорный волополость корпуса 7. Торцы рабочих преобра- конно-оптические преобразователи, выползователей 3 и 4 установлены напротив цен- ненныев виде излучающих и приемныхтров двух мембран 8 и 9, закрепленных в световодов.систочникомсвета,фотоприемдвух рабочих камерах 10 и 11, а торец опор- никами и блоком электронных преобразованого преобразователя 5 размещен напра телей, причем концы световодовтив опорной отражающей поверхности 12, закреплены в расположенном в полости.которая ограничена кольцевой светозащит- корпуса держателе, а их торцы расположеной перегородкой 14, а также три фотопри- ны в одной плоскости, световоды первогоемника 14, 15 и 16, три усилителя 17, 18 и 19, волоконно-оптического преобразователядва делителя сигналов 20 и 21 и выходной 20 установлены напротив центра мембранногоусилитель разностного сигнала 22 чувствительного элемента с отражающейПреобразователи 3, 4 и 5 (фиг, 2) вклю- поверхностью, а между опорной отражаю-чают в себя источник излучения 1, излучаю- щей поверхностью и держателем закреплещие 23 и приемные 24 оптйческие волокна; на расположенная коаксиально опорномуторцы 26, 27 и 28 жгутов и фотоприемники 25 волоконно-оптическому преобразователю14; 15 и 16, кольцевая светозащитная перегородка, о тТорцы 26 и 27(фиг. 3) рабочих волокон- л и ч а ю щ и й с я тем, что; с целью расшино-оптических преобразователей 3 и 4 вы- рения функциональных возможностей, онполнены в виде двух концентрических снабжен второй рабочей камерой с вторымколец, образованных торцами оптических 30 мембранным чувствительным элементом иволокон 23, 24, .: вторым волоконно-оптическим преобразоВолоконно-оптический датчик давле- вателем, идентичным первому и подключенния работает. следующим образом. Свет от ным к источнику света, при этом рабочиеисточника излучения 1 передается по свето- камеры установлены с двух сторон от расповодамна торцы преобразователей 3, 4, 5 и 35 ложенной в центре корпуса датчика опорчерез излучающие торцы на мембраны 8, 9 ной отражающей поверхности, напротиви опорную отражающую поверхность 12, которой расположен торец опорного волоОтраженный свет через приемнь 1 е светово- конно-оптического преобразователя, а поды передается на фотоприемники 14-16, лость корпуса датчика вакуумирована досигналы с которых поступают на усилители 40 величины давления 10 -10 мм рт. ст.17-19, затем на делители 20, 21, которые 2. Датчик поп.1, отлича ю щийс япредназначены для поддержания постояМ- тем, что, с целью повышения чувствительноства вйходного сигнала прй йзменениях сти датчика, торцы первого и второго воловводимой оптической мощности. Далеесиг- конно-оптических преобразователейнал разделяется, часть его выводится для 4" выполнены в видедвухконцентрическихкорегистрации величин давлений Р 1 и Рг в лец, образованных торцами световодов,камерах 10, 11, а вторая часть сигнала по- причем внутреннее кольцо образовано из-,ступает на усилитель 22, где происходит вы- лучающими световодами, а наружное - при. читание сигналов после делителей 20, 21. емными,501812463 орректор Н.Ревская каэ 1571 Тираж .Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035. Москва, Ж, Раушская наб 4/5