[实用新型]用于测量弓网压力的光学MEMS压力传感器

说明书

本实用新型涉及一种用于测量弓网压力的光学MEMS压力传感器，其中，所述的光学MEMS压力传感器包括光学MEMS光纤F‑P压力敏感片、外壳以及导波光纤；所述的导波光纤穿过所述的外壳与所述的光学MEMS光纤F‑P压力敏感片相连接。采用该种结构的光学MEMS压力传感器可以在不改变现有受电弓结构的构架前提下，将该用于测量弓网压力的光学MEMS压力传感器集成在受电弓弹簧筒上，测量列车运行时接触网和受电弓之间的实时压力值，测量过程中不受外部的电磁干扰，测量的准确度高，且成本较低，适用性强。

技术领域

本实用新型涉及检测领域，尤其涉及压力实时监测技术领域，具体是指一种用于测量弓网压力的光学MEMS压力传感器。

背景技术

光学MEMS传感技术是21世界前十年逐步兴起、发展和成熟的技术，其融合了光学技术及MEMS(微机电)技术，使传统光学传感提升到参数可调的“动态微光传感”的技术，拥有该技术的传感器具有体积小、质量轻、易安装、高灵敏度、动态响应、无源测量、抗电磁干扰等优点。

而轨道交通譬如高速铁路及城市地铁已经成为人们出行的主要交通工具，人群密集型出行为轨道交通行业的运营安全带去严重的挑战，其中，良好的接触网和受电弓之间的受流关系是重中之重。接触网和受电弓之间的压力过大会出现弓拉断网或网撞飞弓的事故，而压力过小则会出现受电弓受流不良及弓网间的拉弧等现象，因此，在列车行进过程中，受电弓和接触网之间必须存在合理的接触力，受电弓才能安全地把电流从接触网引入车体内的牵引变流系统中，从而为列车提供持续有效的动力。

然而，轨道交通行业中的高电压受流技术，导致了传统的电子电气类传感器由于受电磁干扰的局限性而不能胜任测量列车运行时的动态弓网间压力，因此，只能运用接触式的光学导波传感技术才能实时在线测量弓网间的压力值。

目前，有用FBG(光纤布拉格光栅)传感器铺设在碳滑板和其支架之间去测量行车时弓网间压力的技术，但由于碳滑板属于磨损部件，在每次新装或更换滑板时，均需将碳滑板从其支架拆卸下来再进行传感器预埋处理，其工期较长、成本较高、不能批量生产。

另外，由于接触网和受电弓之间摩擦时产生的热能同时传递给FBG传感器，从而使回光的不规则温度信号叠加在压力信号上，从而导致所测压力不准确、不精确，故该测量技术并不适用于运营车辆的受电弓在线测量弓网间的压力值。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种在不改变现有受电弓结构的情况下，不受电磁干扰的、用于测量列车运行时接触网和受电弓之间实时压力值的用于测量弓网压力的光学MEMS压力传感器。

为了实现上述目的或者其他目的，本实用新型的用于测量弓网压力的光学MEMS压力传感器具有如下构成：

该用于测量弓网压力的光学MEMS压力传感器，其主要特点是，所述的光学MEMS压力传感器包括光学MEMS光纤F-P压力敏感片、外壳以及导波光纤；

所述的光学MEMS光纤F-P压力敏感片设于所述的外壳的腔体内，所述的导波光纤穿过所述的外壳与所述的光学MEMS光纤F-P压力敏感片相连接。

较佳地，所述的外壳的腔体内填充液相硅油，所述的光学MEMS光纤F-P压力敏感片浸在所述的液相硅油中。

更佳地，所述的外壳为环形腔结构，所述的光学MEMS光纤F-P压力敏感片为形状与所述的外壳相匹配的环形结构。

进一步地，所述的外壳的尺寸与位于待测量的弓网中的受电弓中的弹簧筒的尺寸相匹配，所述的光学MEMS压力传感器设于所述的弹簧筒中，且所述的弹簧筒的阻尼机构从所述的外壳的内圈处穿过。

进一步地，所述的外壳的腔体内有工字槽，该光学MEMS压力传感器还包括两圈O型密封圈，两圈所述的O型密封圈分别对应的箍套在所述的工字槽中内。