[发明专利]一种耐高温高压光纤力传感器

权利要求书

1.一种耐高温高压光纤力传感器，其特征在于，包括一体化测力部件(3)、高温光纤应变片(5)和推杆(4)；

其中，所述一体化测力部件(3)包括一体化加工的应变片下安装座(3-2)和应变片上安装座(3-3)；

所述应变片下安装座(3-2)和应变片上安装座(3-3)均为T型结构，所述应变片下安装座(3-2)的横板作为一体化测力部件(3)的底板，所述应变片上安装座(3-3)的横板作为一体化测力部件(3)的顶板，所述应变片下安装座(3-2)的竖板自由端与所述应变片上安装座(3-3)的竖板自由端相对设置，且两自由端之间存在间隙；

所述一体化测力部件(3)的顶板顶端开设有阶梯孔，所述一体化测力部件(3)的顶板底端作为测力梁(3-4)，试件(1)安装在所述阶梯孔内，通过钢珠(7)与所述测力梁(3-4)接触；

所述高温光纤应变片(5)安装在所述应变片下安装座(3-2)的竖板自由端与所述应变片上安装座(3-3)的竖板自由端上；

所述推杆(4)与所述一体化测力部件(3)的底板固定连接；

所述试件(1)通过周向均匀设置的带波珠的螺钉(2)进行夹持固定；

在所述试件(1)与所述测力梁(3-4)之间安装有压片(8)，所述压片(8)用于约束所述钢珠(7)，使其不能滑动，但是可以转动；

所述一体化测力部件(3)的底板上设置有尾纤密封孔(3-1)和螺纹盲孔(3-5)；

所述尾纤密封孔(3-1)用于密封穿过所述高温光纤应变片(5)的光纤(5-1)；

所述螺纹盲孔(3-5)用于固定所述推杆(4)；

所述推杆(4)的端部设置有与所述一体化测力部件(3)底板上的螺纹盲孔(3-5)对应的螺纹通孔(4-2)；通过该螺纹通孔(4-2)、螺纹盲孔(3-5)可将所述推杆(4)固定安装在所述一体化测力部件(3)的底部；

所述推杆(4)上设置有与所述一体化测力部件(3)底板上的尾纤密封孔(3-1)对应的尾纤固定槽(4-1)，经由尾纤密封孔(3-1)的光纤(5-1)通过所述尾纤固定槽(4-1)引出；

所述高温光纤应变片(5)采用点焊方式安装在所述应变片下安装座(3-2)和应变片上安装座(3-3)上；

当传感器受到外力作用时，作用在试件(1)的力通过钢珠(7)传递给测力梁(3-4)，从而导致应变片上安装座(3-3)和应变片下安装座(3-2)之间的间隙变化，该间隙变化由所述高温光纤应变片(5)测量得到，对所述高温光纤应变片(5)的测量值进行处理得到该传感器的受力值。

2.根据权利要求1所述的一种耐高温高压光纤力传感器，其特征在于，所述一体化测力部件(3)的左右两侧采用金属密封板(6)密封。

3.根据权利要求1所述的一种耐高温高压光纤力传感器，其特征在于，在所述应变片下安装座(3-2)的竖板自由端与应变片上安装座(3-3)的竖板自由端的左右两侧对称安装两片高温光纤应变片(5)，以消除测力梁(3-4)摆动带来的影响；

对称安装在一体化测力部件(3)中的高温光纤应变片(5)的光纤(5-1)从尾部引出，分别经由一个尾纤密封孔(3-1)密封引出，之后经尾纤固定槽(4-1)引出至外部。

4.根据权利要求1所述的一种耐高温高压光纤力传感器，其特征在于，所述光纤(5-1)由高温密封胶固定在所述尾纤固定槽(4-1)上。

5.根据权利要求1所述的一种耐高温高压光纤力传感器，其特征在于，所述试件(1)采用金属材料。

6.根据权利要求1所述的一种耐高温高压光纤力传感器，其特征在于，所述螺纹盲孔(3-5)和螺纹通孔(4-2)为4个。