叶片阻尼式光纤差压传感系统及其检测方法

本发明提供一种叶片阻尼式光纤差压传感系统及其检测方法，壳体内设置有转动部，转动部的相对两侧均设置有隔板，壳体的内腔由转动部和隔板分隔为两个检测腔，两个检测腔均对应设置有检测流体入口，一隔板的一侧设置有阻尼弹簧，阻尼弹簧的一端固定，另一端固定于该隔板上，沿转动部的转动中心开设有通孔，通孔内固定设置有遮光片，遮光片的一侧设置有入射光纤，另一侧设置有接收光纤，且接收光纤的接收端面分为光纤接收部和非光纤接收部。以解决现有差压传感器实用性不强、局限性较大或仍处于概念期，无法得到推广使用，而较为常见的电阻式、电容式差压传感器也存在自身的缺点，在很多场合并不适用，无法满足实际压差测量要求的问题。本发明属于压差检测领域。

1.一种叶片阻尼式光纤差压传感系统，包括探头(1)、光电转换器(2)和信号处理系统(3)，其特征在于：探头(1)包括壳体(11)，壳体(11)内设置有转动部(12)，转动部(12)的转轴与壳体(11)的中心线相平行，转动部(12)的相对两侧均设置有隔板(13)，且隔板(13)能随转动部(12)在壳体(11)内相对转动，壳体(11)的内腔由转动部(12)和隔板(13)分隔为两个检测腔，两个检测腔均对应设置有检测流体入口(14)，一隔板(13)的一侧设置有阻尼弹簧(15)，阻尼弹簧(15)的一端固定，另一端固定于该隔板(13)上，沿转动部(12)的转动中心开设有通孔(122)，通孔(122)内固定设置有遮光片(16)，遮光片(16)的一侧设置有入射光纤(17)，另一侧设置有接收光纤(18)，且接收光纤(18)的接收端面分为光纤接收部(181)和非光纤接收部(182)，接收光纤(18)与光电转换器(2)相连，光电转换器(2)与信号处理系统(3)相连。
2.根据权利要求1所述一种叶片阻尼式光纤差压传感系统，其特征在于：该传感器系统还包括光源(4)、Y型耦合器(5)和光纤(6)，光源(4)设置于光纤(6)的一端用于产生光纤信号，光纤(6)的另一端经Y型耦合器(5)耦合后分为入射光纤(17)和参考光纤(61)，入射光纤(17)设置于遮光片(16)的一侧，参考光纤(61)单独连接至一个光电转换器(2)，且光电转换器(2)均与信号处理系统(3)相连，接收光纤(18)及参考光纤(61)的光信号经光电转换后，再经滤波、整流并由信号处理系统(3)对信号进行分析处理。
3.根据权利要求1所述一种叶片阻尼式光纤差压传感系统，其特征在于：转动部(12)对应隔板(13)的位置设置有滑槽(121)，隔板(13)的一端均滑动设置于所对应的滑槽(121)内，隔板(13)与其所在滑槽(121)的底部之间压设有弹簧(19)，隔板(13)的另一端顶紧至壳体(11)的内壁处，且隔板(13)与壳体(11)的内壁间滑动密封。
4.根据权利要求1所述一种叶片阻尼式光纤差压传感系统，其特征在于：自由状态下，即两个检测腔内没有流体流入或两检测腔内流体压强相同时，阻尼弹簧(15)的形变为零，且阻尼弹簧(15)与所对应隔板(13)相垂直，壳体(11)的内壁处设置有凸点(111)，所述阻尼弹簧(15)的一端固定于该凸点(111)上。
5.根据权利要求1所述一种叶片阻尼式光纤差压传感系统，其特征在于：所述通孔(122)、入射光纤(17)和接收光纤(18)同轴设置。
6.根据权利要求1所述一种叶片阻尼式光纤差压传感系统，其特征在于：检测流体入口(14)处还对应设置有滤网(141)。
7.根据权利要求1所述一种叶片阻尼式光纤差压传感系统，其特征在于：所述接收光纤(18)的截面外径与通孔(122)的内径相同，所述遮光片(16)与接收光纤(18)的端面相平行，遮光片(16)为半圆形结构，且遮光片(16)的直径与通孔(122)的内径相同，光纤接收部(181)和非光纤接收部(182)均为半圆形结构，且二者轴对称设置，即接收光纤(18)的接收端面一半能够接收光纤信号，另一半无法接收光纤信号，初始状态下，即两个检测腔内没有流体流入或两检测腔内流体压强相同时，遮光片(16)的遮挡部分与非光纤接收部(182)相重合。
8.根据权利要求1所述一种叶片阻尼式光纤差压传感系统，其特征在于：壳体(11)具有圆筒形内腔，初始状态下，转动部(12)的转动中心线和壳体(11)内腔的中心线均与隔板(13)处于同一平面。
9.根据权利要求1所述一种叶片阻尼式光纤差压传感系统，其特征在于：壳体(11)为扁平的筒形结构。
10.利用权利要求1-9中任一权利要求所述差压传感系统检测流体压差的方法，其特征在于，包括：流体分别由检测流体入口(4)流入两个检测腔，若两个检测腔内流体之间存在压强差，则转动部(2)和转动部(2)相对两侧的隔板(3)相对转动部(2)的转动中心发生转动，并在设置于一隔板(3)一侧的阻尼弹簧(5)的作用下达到平衡，转动的过程中遮光片(6)也发生转动，并使遮光片(6)两侧对应设置的入射光纤(7)和出射光纤(8)中接收光纤(8)的光纤接收量发生变化，从而推算得出遮光片(6)的转动角度，即转动部(2)的转动角度，从而即可推算出阻尼弹簧(5)对隔板(3)的施力情况，进而推算出两个检测腔内流体的压差。