[0002] 国家对洁净设备的质量规范非常重视,在洁净室检测行业,静压差指标列为《洁净室施工与验收规范》的主要检测项目之一;根据洁净度的不同等级,规定了不同的静压差,并制定相应数值以示划分。随着科技的快速发展,静压差检测的便携化、网络化、智能化将成为未来发展新趋势,传统的人工检测技术将被实时动态检测技术所取代。
[0003] 由于洁净室具有无尘、无菌、封闭的特性,现有技术中,通常采用在洁净室门板上钻口取压的检测方法,再以人工方式进行数据记录;此种方式不仅浪费人力,不能自动记录和保存静压差数据,更有甚者,由于人为读数误差引起检测纠纷和生产浪费。目前使用的静压差检测传感器一般为机械式传感器,此类传感器存在灵敏度低、精度差、抗干扰能力弱等缺点;伴随着光纤传感技术的广泛应用,新一代静压差光纤传感器研究成果应运而生。实用新型内容
[0004] 本实用新型的目的在于提供一种强度解调型洁净室静压差光纤传感器,解决以上至少一个技术问题。
[0005] 本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现:
[0006] 强度解调型洁净室静压差光纤传感器,包括一绕线轴,绕线轴上沿长度方向绕有静压差测量用光纤、金属丝,其特征在于,所述光纤与所述金属丝绕置方向相反,所述光纤与所述金属丝形成至少六个交叉点。
[0007] 绕线轴两侧受到的压力F1与压力F2不相等即产生静压差时,绕线轴因各处产生剪应变使光纤与金属丝接触处产生微弯。静压差大小不同,光纤的微弯曲率脉冲峰值、宽度变化不同,由此造成透过光纤的光功率损耗亦不同,这种静压差的作用使得通过光纤的光强受到调制,通过测量光纤微弯后其透射光强度的变化,就可以得到静压差的测量值。
[0008] 本实用新型采用光纤结构,传感器体积小巧,静压差检测精度高、易于实现实时动态检测,适合在洁净室中长期稳定工作;相比传统的静压差传感器,采用传感光纤作为测量元件更易于实现洁净室静压差检测的智能化。
[0009] 所述绕线轴呈长方体状。所述金属丝和所述光纤均单层等间距绕置在所述绕线轴表面上。
[0010] 所述绕线轴为采用有机玻璃为材料的有机玻璃绕线轴。有机玻璃具有较好的透明性、化学稳定性,力学性能和耐候性,并且易加工。
[0011] 所述绕线轴的高度为3mm~5mm,宽度D为0.4mm~0.6mm,长度为30mm~50mm。优选为,所述绕线轴的高度为4mm,宽度D为0.5mm,长度为40mm。设计简单小巧,携带方便、布点灵活。
[0012] 所述金属丝为采用刚为材料的钢丝。所述钢丝的直径为0.005mm~0.015mm。钢丝的稳定性高,不易折断,成本低。
[0013] 优选为,所述钢丝的直径为0.01mm。对光纤的干扰达到很小的程度。
[0014] 所述金属丝斜向紧贴绕制在所述绕线轴表面上,所述金属丝与所述绕线轴的轴向呈30°~50°。倾斜的角度能够使金属丝与光纤产生更多的交叉点。
[0015] 所述金属丝与所述绕线轴的轴向呈45°。当绕线轴两边的受力相等时,尽量不会发生形变,具有更高的精度。
[0016] 所述光纤的绕置圈数为6圈~10圈,所述金属丝与所述光纤在所述绕线轴表面上形成6~10个交叉点。结构简单,信号解调技术成熟,具有更高的精度。
[0017] 优选为,所述光纤的绕置圈数为8圈,所述金属丝与所述光纤在所述绕线轴表面上形成8个交叉点。
[0018] 所述光纤的一端设有一光源,所述光纤的另一端设有一光探测器,所述光探测器的光敏接收头通过所述光纤接收所述光源发出的光。所述光源可以直接抵在所述光纤上,朝向所述光纤。所述光源还可以通过另一光纤连接所述光纤。
[0019] 光源被探测器接收,当绕线轴两侧受到的压力F1与压力F2相等时,光纤与金属丝接触处由于未受到绕线轴的剪应变所以不会产生微弯,因此探测器接收到的光的强度没有变化。