SU1365012A1

SU1365012A1 - Волоконно-оптический фазовый датчик давлени

Info

Publication number: SU1365012A1
Application number: SU864093005A
Authority: SU
Inventors: Федор Андреевич Шаталов; Ирина Анатольевна Кундик
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4097
Priority date: 1986-05-19
Filing date: 1986-05-19
Publication date: 1988-01-07

Abstract

Изобретение может быть использовано дл измерени гидростатического давлени и позвол ет повысить чувствительность датчика. Излучение источника 1 направл етс разветвите- лем 2 по двум измерительным каналам 3 и 4, Выполнение оптического волокна одного из каналов со значени ми модул Юнга жилы и оболочки, их коэф. Пуассона и площади поперечных сечений, удовлетвор ющими определенному соотнощению, приводит при действии гидростатического давлени к сдвигу фазы излучени в каналах 3 и 4 в противоположные стороны . Сумматор 6 и регистратор 7 выдел ют из интерференционной картины сигнал, пропорциональный разности фаз, определ ющей величину давлени . Приведено соотнощение, св зывающее параметры оптического волокна. I ил. с (О /. С

Description

ее

О)

ел

tc

1136

Изобретение относитс к фазовым (интерферометрическим) волоконно- оптическим датчикам физических величин и может быть использовано дл

измерени гидростатического давлени .

Цель изобретени - повышение чувствительности к гидростатическому давлению.

На чертеже показана схема предлагаемого датчика.

Датчик содержит источник 1 когерентного излучени , разветвитель 2 излучени , два измерительных волоконно-оптических канала 3 и 4, в одном из которых установлен модул тор 5, сумматор 6 излучени , регистратор 7 разности фаз.

Волокно в одном из каналов (например , 4) выполнено с параметрами жилы и оболочки, удовлетвор ющими требованию

.. (,ИС,.2С,,Е,

S,E,+ S,E

где S и S - площади поперечных сечений жилы и оболочки соответственно; V и ) - коэффициенты Пуассона жилы и оболочки; Е и Е . - модули Юнга;

п - показатель преломлени жилы;

С и С - фотоупругие посто нные материала жилы, При выполнении приведенного соотношени волокно канала 4 приобретает свойство положительной фазовой чувствительности к гидростатическому давлению.

Волокно в другом канале 3 - обычного типа, т.е. с отрицательной фазовой чувствительностью к гидростатическому давлению.

Датчик работает следующим образом .

Излучение из источника I поступает через разветвитель 2 в каналы 3 и 4, проход в канале 3 через модул тор 5 (дл реализации гетеродинного режима).

Под действием гидростатического давлени фазы излучени в каналах 3 и 4 сдвигаютс при выбранных параметрах волокон в противоположные стороны, что и увеличивает чувствительность предлагаемого датч сравнении с известными. С вы каналов 3 и 4 излучение пост на сумматор 6, где происходи

20 ференци излучени , и далее гистратор 7. Сумматор 6 и ре тор 7 выдел ют из интерферен картины сигнал, пропорционал ности фаз, т.е. величине дав

25

Claims

Формула изобрет

Волоконно-оптический фазо датчик давлени , содержащий

30 когерентного излучени , разв тель излучени , два волоконн ческих канала с модул тором из них, сумматор излучени и ратор разности фаз, при этом но-оптические каналы выполне одинаковой оптической длиной личающийс тем, чт целью повышени чувствительн гидростатическому давлению,

40 нала выполнены измерительным тическое волокно одного кана нено со значени ми модул Юн Е, и оболочки Ej, коэффициен сона жилы - и оболочки л1, поперечных сечений жилы S, и ки S,j, удовлетвор ющими треб

35

i-|--ri-|:- -- ....

S,E,

где п, - показатель преломлени жилы;

Редактор А. Козориз Техред М.Моргентал

Заказ 6605/39 Тираж 533Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5

тельность предлагаемого датчика в сравнении с известными. С выходов каналов 3 и 4 излучение поступает на сумматор 6, где происходит интер0 ференци излучени , и далее на регистратор 7. Сумматор 6 и регистратор 7 выдел ют из интерференционной картины сигнал, пропорциональный разности фаз, т.е. величине давлени .

5

Формула изобретени

Волоконно-оптический фазовый датчик давлени , содержащий источник

0 когерентного излучени , разветвитель излучени , два волоконно-оптических канала с модул тором в одном из них, сумматор излучени и регистратор разности фаз, при этом волоконно-оптические каналы выполнены с одинаковой оптической длиной, отличающийс тем, что, с целью повышени чувствительности к- гидростатическому давлению, оба кв.-

0 нала выполнены измерительными и оптическое волокно одного канала выполнено со значени ми модул Юнга жилы Е, и оболочки Ej, коэффициенты Пуассона жилы - и оболочки л1, площади поперечных сечений жилы S, и оболочки S,j, удовлетвор ющими требованию

5

С иCj - фотоупругие посто нные 50 материала жилы.

Корректор И. Муска