Устройство для измерения давления

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ, содержашее источник излучешга с объективом,связанный ; через оптическое волокно с выгодным фотоприемникЬМ и схемой измерения, отличающееся, тем, что с целью повышения чувствительности, оптическое волокно, выполнено с двумя . деленными друг от друга отражательной оболочкой одномодовыми световелушими J сердцевинами, показатели преломления которых различны. (Л

ИЕ Щ) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РИ Л%7%

РЕСПУБЛИК а 01Ь 11/00

1. всесоваьа

ОПИСАНИЕ изоБРЕТЕНИЯ 33 --- - Р

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO QHlAM H306PETEHHH H 0TKPbf7l41

ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3404430/18-10 (22) 04.03.82 (46) 23.06.83, Бюп. % 23 (72) Б.А.Белогородский, М.M. Бутусов, Н. В. Ермакова, В. Г. Лужаин и Н. Л. Урванцева. (71) Ленинградский ордена Ленина по титехнический институт им. М. И. Калинина. (53) 531.787 (088.8) (56) 1. Патент США % 920091, кл. С 01 1/00, 1979.

2. И.R. Langton and J.À. Bucaro.

Optica1 fiber accustic sensor utilizinq mode-mode interferenct, Арр1.

Opt., v. 18, и 5, рр. 666-670, 1979 (прототип).., (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ, содержащее источник

I излучения с объективом, связанный через оптическое волокно с выходным фотоприемником и схемой измерения, о т л и ч а ю щ е е с я, тем, что о целью повышения чувствительности, оптическое волокно, выполнено с двумя о1 . деленными друг от друга отражательной оболочкой одномодовыми световедущими г, сердцевинами, показатели преломления которых различны.

1024764

45 и

= » =,» (»»с„-»»с,). С . 1

Из Этого выражения видно, что чувст-! вительность предлагаемого устройства определяется разностью показателей пре50 ломления (ИС - ОС ) и повышается при ее увеличении.

Таким образом, использование данной конструкции обеспечивает увеличение чув-

° свительностн устройства. где 3 - заданная длина волны света;

Ис - среднее значение показателей преломления световедуших сердцевин.

На фиг. 1 показана схема устройства; на фиг. 2 - распределение показателя

Изобретение относится к измерению преломления в поперечном сечении волокдавления и может быть использовано в на. измерительной технике, например, для Устройство содержит источник освешеРегистрации параметров акустических

5 ния — лазер 1 непрерывного действия, п олей. микрообъектив 2 для ввода излучения, опИзвестны устройства, позволяющие тическое волокно 3 с двумя световедушиизмерить переменные давления в жидко- ми сердцевинами, намотанное на катушку сти, содержащие лазер, светоделитель, 4, выходной фотоприемник 5 и схему два обьектива .для ввода излучения в >0 6 измерения характеристик (амплитуды измерительное и опорное волокна моду"" и частоты) сигнала фотоприемника 5. тор для сдвига оптической частоты из- Катушка 4 помещается в исследуемый лучения в опорном плече, устройство объем 7. совмещения выходных сигналов иэ воло- Устройство работает следуюшнм обракон и фотодетектор (1)

Ф эом.

Недостатком устройства является необ- Пуч света от лазера 1 попадает в микходимость тщательной термической и ме- рообьектив 2 фокусируется микроабъекханической стабилизации опорного волок- тивом на входной торец волокна 3. В вона, что приводит к усложнен ю констру -, . лоне 3 свет распространяется по двум ции и снижению его надежности. р0 световедушим сердцевинам. Набег фазы Ф, Наиболее бпизким по технической суш-: получаемый световой волной в волокне ности к предлагаемому является устрой- длиной t, исоответствукиций j световедушей ство, содержащее лазер, обьектив длЯ. сердцевийе волокна, равен ввода излучения, одно-многомодовое волокно и фотодетектор для выделения сигна(Ъ ла межмодовых биений 2 р = — "с

» р

1 С1 Ф

Недостатком известного устройства с . является его низкая чувствительность по сравнению с теоретическимпределом во- где 7 = 1 2е пс„; - эффективный показатель локонно-оптических датчиков. преломления для данной эоны. я повьпцение В поле давлений происходит деформация

30 чувс тви т ельнос вительности устройства. волокна 3 и возникает изменение Фазы ф ц игается тем, что в устройотве «А j HB выходе соответствуюшей световед змерения давления, содержащем ис шей сердцевины точник излучения с объективом, связанный через оптическое волокно с выходным фото-35 приемником и схемой измерения, оптическое волокно выполнено с двумя отделеннымн друг от друга отражатель уга отражательной оболочкой од- Относительный фазовый сдвиг между номодовыми световедушими сердцевинами, волнами, прошедшими па разным светове-, показатели преломления которых раэлич- 40 душим сердцевинам, который детектируеY

НЫ. ся s виде сигнала биений на фотоприемниПри выбранном значении разности пока- ке. 5 и определяет чувствительность зателей преломления Ьп магкду радиусами устройства, равен световедуших сердцевин O и. 0 g должно выполняться соотношение

1024764 апе

Составитель В. Казаков

Редактор Т. Кугрышева Тирад С.Net унова Корректор А. Ференп, Закаа 4382/38 Тираж 873 ..Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР о депам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Фипиа ППП "Патент, r. Ума ород, уи. Проектная, 4