本實用新型涉及水下探測、識別、通信及海洋環境監測和海洋資源開發技術領域,具體涉及一種帶應力集中的壓力傳感器。
背景技術:
傳統的壓力傳感器一般是硅壓阻的,這種傳感器成本高,而且抗電磁、污染能力差。傳統的硅壓阻的壓力傳感器靈敏度低,當測量壓力陣列時,傳統的壓力傳感器不能采用一根線傳輸。
技術實現要素:
本實用新型所要解決的技術問題是針對現有技術的不足,提供一種帶應力集中的壓力傳感器。
本實用新型解決上述技術問題的技術方案如下:一種帶應力集中的壓力傳感器,包括:
外殼,所述外殼兩端封堵的筒狀結構,所述外殼上開設有安裝孔和抽氣孔;
金屬膜,所述金屬膜設置在所述安裝孔內且其周側邊沿與所述安裝孔的內壁固定相連;所述金屬膜上開設有應力集中槽;
FBG光纖,所述FBG光纖固定在所述金屬膜的外側。
本實用新型的有益效果是:本實用新型的壓力傳感器的結構采用金屬膜和外殼圍成空腔,且在金屬膜上開設應力集中槽,可以起到信號放大的作用,使壓力傳感器的靈敏度更高。
在上述技術方案的基礎上,本實用新型還可以做如下改進。
進一步,所述金屬膜的周側邊沿與所述安裝孔的內壁焊接固定或粘合固定。
采用上述進一步方案的有益效果是:通過將金屬膜的周側邊沿與安裝孔的內壁焊接固定或粘合固定,使外殼內的壓力更均勻穩定。
進一步,所述金屬膜的內側和外側均開設有至少一個應力集中槽。
進一步,所述FBG光纖位于開設在金屬膜外側的應力集中槽的上方。
進一步,所述金屬膜的外表面上開設有光纖安裝通槽,所述光纖安裝通槽的兩端為敞口結構,所述應力集中槽開設在所述光纖安裝通槽的槽底上,所述FBG光纖穿過所述光纖安裝通槽且固定在所述槽底上。
進一步,所述FBG光纖通過膠黏劑粘貼在所述光纖安裝通槽的槽底上。
采用上述進一步方案的有益效果是:通過將FBG通過膠黏劑粘貼在光纖安裝通槽的槽底上,當受到外界壓力變化時,金屬膜引起震動從而導致FBG光纖條紋的移動產生相應的信號輸出,使FBG光纖的信號輸出更穩定。
進一步,所述膠黏劑為環氧樹脂。
附圖說明
圖1為本實用新型實施例的剖面結構示意圖。
附圖中,各標號所代表的部件列表如下:
1、外殼;11、安裝孔;12、抽氣孔;2、金屬膜;21、應力集中槽;22、焊接點;3、FBG光纖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的原理和特征進行描述,所舉實例只用于解釋本實用新型,并非用于限定本實用新型的范圍。
如圖1所示,本實施例的一種帶應力集中的壓力傳感器,包括:
外殼1,所述外殼1兩端封堵的筒狀結構,所述外殼1上開設有安裝孔11和抽氣孔12;
金屬膜2,所述金屬膜2設置在所述安裝孔11內且其周側邊沿與所述安裝孔11的內壁固定相連;所述金屬膜2上開設有應力集中槽21;金屬膜2與安裝孔11焊接形成的焊接點22如圖1所示;
FBG光纖3,所述FBG光纖3固定在所述金屬膜2的外側。
本實施例的壓力傳感器的結構采用金屬膜和外殼圍成空腔,且在金屬膜上開設應力集中槽,可以起到信號放大的作用,使壓力傳感器的靈敏度更高。
如圖1所示,本實施例的所述金屬膜2的周側邊沿與所述安裝孔11的內壁焊接固定或粘合固定。通過將金屬膜的周側邊沿與安裝孔的內壁焊接固定或粘合固定,使外殼內的壓力更均勻穩定。
如圖1所示,本實施例的所述金屬膜2的內側和外側均開設有至少一個應力集中槽21。
如圖1所示,本實施例的所述FBG光纖3位于開設在金屬膜2外側的應力集中槽21的上方。
如圖1所示,本實施例的所述金屬膜2的外表面上開設有光纖安裝通槽,所述光纖安裝通槽的兩端為敞口結構,所述應力集中槽21開設在所述光纖安裝通槽的槽底上,所述FBG光纖3穿過所述光纖安裝通槽且固定在所述槽底上。
如圖1所示,本實施例的所述FBG光纖3通過膠黏劑粘貼在所述光纖安裝通槽的槽底上,本實施例的所述膠黏劑優選采用環氧樹脂。通過將FBG通過膠黏劑粘貼在光纖安裝通槽的槽底上,當受到外界壓力變化時,金屬膜引起震動從而導致FBG光纖條紋的移動產生相應的信號輸出,使FBG光纖的信號輸出更穩定。
本實施例的壓力傳感器內形成一個密閉的空腔,當測量絕對聲壓時,從 抽氣孔處抽取空氣形成內腔真空,將FBG光纖貼于表面通過環氧樹脂固化,當受到外界壓力變化時,金屬膜將引起震動從而導致FBG光纖條紋的移動并產生相應的信號輸出。通過在金屬膜上開設應力集中槽對信號起到放大的作用。本實施例的帶應力集中槽的金屬膜可以根據靈敏度的要求設計膜厚以及應力集中槽的深度。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例,并不用以限制本實用新型,凡在本實用新型的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本實用新型的保護范圍之內。