一种鱼型光纤光栅压力和温度传感器
技术领域
本发明涉及光纤传感
技术领域
和液压检测技术领域
，具体涉及一种鱼型光纤光栅压力和温度传感器。背景技术
光纤光栅是一种通过一定方法使光纤纤芯的折射率发生轴向周期性调制而形成的衍射光栅，是一种无源滤波器件，由于光栅光纤具有体积小、熔接损耗小、全兼容于光纤、能埋入智能材料等优点，并且其谐振波长对应变、折射率、浓度等外界环境的变化比较敏感，因此在光纤通信和传感领域得到了广泛的应用。
普通的光纤光栅在裸露的情况下抗拉、抗折性能较差，所以对光纤光栅进行封装保护是十分必要的。因光纤光栅耐温性较差，如果工作温度高于光纤光栅耐热温度，光栅的中心波长就会产生较大飘移，导致光纤光栅通过线性拟合的标定办法，量程受限。
目前，对液压管路内压力或温度进行检测时，通常采用在管路径向开检测工艺孔，以及在管路径向侧壁安装压力或温度传感器探头的方法，但这种方法存在一定的问题：第一，破坏管路侧壁结构；第二，径向传感器探头破坏了内壁液流的层流形态，增加了液流内部扰动；第三，螺旋管路的内外侧流速不同，压力状态不同，采用固定的压力传感器探头的方法难以准确测量管路内的压力分布和变化规律。而对于管路内液体压力测量多数是利用光纤光栅原理进行，但采用光纤光栅压力传感器进行压力测量时，存在承载小，测量压力范围较小的问题。为此，目前通常采用悬臂梁放大原理对压力传感器进行封装，以解决传感器承载小的问题。但这同时又会产生传感器体积增大的问题；并且对传感器进行封装并不能解决其测量压力范围较小的问题，即该种压力传感器的量程仍然满足不了工程液压机械的实际需求。
光纤光栅温度传感器最大的特点是可以串接多个传感器实现分布式测温，单根光纤上最多可以串联35个温度传感器，极大的减少了布线数量，既简单可靠又经济。现有光纤光栅温度传感器在工程结构在应用时，遇到两类问题，一是光纤光栅温度传感器本身强度的问题，二是时间响应的问题，高强度必然导致大的封装壳体厚度，从而影响对环境温度的响应速度；为提高响应速度，就要减小封装管的厚度，这又使得保护强度降低。在现有技术中，光纤光栅温度传感器的封装结构尚不能同时具备较强的保护强度和较快的响应速度。
发明(CN201010141147.4一种光纤光栅温度传感器)通过采用金属、玻璃或陶瓷材料制成封装管进行封装保证了对光纤光栅具有较强的保护强度；但由于光栅主要通过感应封装管内密闭气体的热量来感知封装管外部的环境温度，容易在高温时受到内部气体的膨胀压力而产生光栅形变，也容易在环境温度下降时，内部的散热速度受到影响而导致响应的滞后，而且这种传感器只能检测温度，而不能同时检测同一环境下的压力。
因此，亟需一种能够实现液压管内较高精度的温度和压力分布的检测系统，用于管路内油温的高精度检测和管路多点管壁无损的内部压力数据的采集，而这种技术主要依赖于传感器和标定检测办法的创新，以推动液压管路的深入研究和优化，本发明揣测鱼类对液体压力和温度的神经感知原理，结合水中鱼体结构，主要创新仿生鱼型压力和温度传感器。
发明内容
本发明提供了一种鱼型光纤光栅压力和温度传感器，其结构设计合理，根据鱼体的仿生学原理，设计有鱼骨形的金属片，并且在金属片的中轴线内外两侧设置光纤光栅传感器，在低压时起到一个应变膜片的作用，在金属片的“鱼际线”两侧位置设置两根光纤，利用两个光栅传感器正反变形原理消除温度影响，从而实现温度自补偿的压力的检测；本发明充分利用计算机大容量高速度运算的特性，克服传感器标定中用线性拟合的方法造成的信息丢失而无法扩大检测量程的问题，从而扩大了目前的光纤光栅传感器检测压力的范围，解决了现有技术中存在的问题，并且利用了鱼体的亚对称结构，在另一侧通过突出到外侧的胡须状的测温金属丝将温度传导到内置于骨架内测温腔腔壁，再由测温腔腔壁上的隔板和测温腔腔内的导热硅油传导给测温光栅增敏件，而光纤光栅固定在测温光栅增敏件上，增强了光纤光栅对环境温度变化采集的及时性，也提高了对温度信号的灵敏度系数；同时，由于隔板和测温腔腔壁的弹性模量远大于周围气囊和弹性体骨架的弹性模量，极大减缓了鱼体外部的压力应变对测温金属壳内的测温光栅增敏件上的光栅的纵向变形的干扰，另一方面，又由于测温光栅增敏件仅一处弧形横截面和隔板固定连接，即使由于外在应力造成隔板有微小变形，也对弧形瓦状的测温光栅增敏件纵轴线上粘贴的光纤的纵向变形量造不成影响，从而避免了外在压力对测温金属壳内的测温光栅增敏件上的光栅的纵向变形的干扰，进而克服了外在应力引起的变形对测量温度的光纤光栅的纵向信号的交叉干扰；再者，由于测温光栅增敏件纵向变形时仅一端固定，另一端自由悬置，克服了热胀冷缩引起的内在热应力变形对测量温度的光纤光栅的纵向信号的交叉干扰，从而起到了光纤光栅对温度的高精度检测；最后，为了充分利用上述温度信号采集的信息，扩大阴面金属片两侧的光纤光栅组对压力的检测量程，利用阳面金属片外侧的光纤光栅能够同时检测管道内液体的压力和温度数据，并通过温度数据的采集后的查表反算，实现了阳面金属片外侧的光纤光栅对压力的测量。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种鱼型光纤光栅压力和温度传感器，适于检测管道内的液体压力和温度，包括：
骨架，所述骨架由两个相互对称设置的金属片组成，所述金属片设为纵向长横向短的薄片结构，其中一个金属片沿其纵向中轴线两侧对称开设纵向沟槽，设为阴面金属片；另一个金属片沿其纵向中轴线两侧对称开设沿纵向外凸的筋槽，设为阳面金属片；阳面金属片和阴面金属片的中间部分分别向外隆起设置，使两个金属片之间形成一个空腔，所述空腔内设有类似鱼泡的气囊，所述气囊和金属片之间设有填充物；
直接测压单元，所述直接测压单元包括一号光纤和二号光纤，所述一号光纤和二号光纤沿所述阴面金属片内外两侧壁的纵轴线对称设置，所述一号光纤和二号光纤对应所述阴面金属片的中部对称刻录光栅，且一号光纤和二号光纤上的光栅特征值相同；在骨架受到管道内液体压力时，一号光纤和二号光纤上的光栅沿所述骨架的纵向发生正反两种变形，实现温度自补偿的压力检测；
测温单元，所述测温单元包括设置在空腔内的测温金属壳，所述测温金属壳和阳面金属片的内壁相连形成测温腔，所述测温腔内设有至少两个和测温金属壳内壁相连的隔板，所述测温腔内设有测温光栅增敏件，所述测温光栅增敏件的一端和其中一个隔板固连，所述测温光栅增敏件的另一端从另外的隔板穿过悬置设置，使测温光栅增敏件能够发生热胀冷缩时能自由伸缩，所述测温腔内设有导热介质，使测温光栅增敏件浸没于导热介质中，所述测温光栅增敏件和三号光纤相连，所述三号光纤对应测温光栅增敏件的位置刻录光栅，所述三号光纤上的光栅与测温光栅增敏件紧密粘贴在一起，并和一号光纤、二号光纤上的光栅特征值相同，所述三号光纤穿过测温金属壳设置，所述测温金属壳和测温金属丝相连，所述测温金属丝穿过骨架向外延伸设置；
间接测压单元，所述间接测压单元包含四号光纤，所述四号光纤沿所述阳面金属片的外侧壁的纵轴线设置，四号光纤对应所述阳面金属片的中部刻录光栅，且所述四号光纤上的光栅和一号光纤、二号光纤、三号光纤上的光栅特征值相同；
将四个不同编号的光纤从骨架两端按顺序组成光缆，光缆和四通道的光纤连接器相连；
表皮，所述表皮封装在骨架和光缆外部，所述表皮和管道内的液压介质材料相容；所述测温金属丝穿过骨架和表皮后向外延伸设置。
进一步的，两个所述金属片的纵向两端位置具有间隙，所述间隙的尺寸受两个金属片变形影响而发生变化，所述间隙的最小尺寸不小于所述光纤的直径尺寸。
进一步的，所述阳面金属片设有外凸的筋槽，所述测温金属壳和所述阳面金属片内壁的筋槽相配合设置，所述测温金属壳和所述筋槽的连接位置由胶体密封设置。
进一步的，所述测温腔内填充1/2至4/5的导热介质，所述导热介质选用导热硅油或导热硅脂。
进一步的，所述骨架内空腔的两端分别设有两个连接杆，每个连接杆的两端分别穿过阴面金属片和阳面金属片设置，所述连接杆位于阴面金属片和阳面金属片之间位置设有中间连接环，所述中间连接环和牵引绳相连，所述牵引绳和光纤连接器相连。
进一步的，所述连接杆两端位于所述骨架的外侧位置分别设有端部连接环，两个所述端部连接环和抗扭绳相连，所述抗扭绳和其他串接鱼型传感器的骨架的连接杆的端部连接环相连，或者与其相应端的光纤连接器上的相应孔连接，以加强相邻骨架之间的连接稳定性。
进一步的，每个所述金属片设有至少两个侧部槽沟，侧部槽沟关于金属片的纵向中轴线对称设置，使侧部槽沟旁留下的部分形成多个相互配合的支撑部；当骨架受到液体压力后，两个所述金属片对应的支撑部能够相互抵接，以增加骨架的整体弹性模量。
进一步的，两个所述金属片的纵向两端对称设有端部槽沟，所述端部槽沟旁留下的部分之间形成所述间隙，所述中间连接环能够和两个金属片的端部槽沟旁留部分相互抵接，使所述间隙的最小尺寸不小于所述光纤的直径尺寸。
进一步的，所述支撑部弯折设置，使两个金属片相互对应的侧边支撑部形成对应接触面；骨架受到压力后，对应的支撑部相互抵接，或支撑部之间设置所述填充物，使支撑部和填充物相抵接。
进一步的，阴面金属片沿光纤的上下两侧开挖通透的沟槽，使阴面金属片在低压时能够快速变形响应，阴面金属片的外侧设置一号光纤，内侧设置二号光纤；一号光纤和二号光纤上的光栅联合起来适于测量管道内液体压力，三号光纤上的光栅适于测量管道内液体温度；四号光纤上的光栅适于测量管道内液体压力和温度的综合值，并通过三号光纤上的光栅的温度检测而间接测量压力，且能够结合标定设备在给定压力下对三号光纤检测的温度值进行复验校核。
所述标定设备，主要标定压力和温度；所述压力的标定，主要是在工作压力范围内，按精度要求为步长，逐级设定压力，在设定压力下，采集一号光纤和二号光纤上的光栅组特征中心波长偏移量的差值，建立压力和采集信号(偏移量的差值)间的一一对应的表格；所述温度的标定，主要是在工作温度范围内，按精度要求为步长，逐级设定温度，在设定温度下，采集三号光纤上的光栅组特征中心波长偏移量，建立温度和采集信号间(偏移量)的一一对应的表格；进一步地，逐级设定温度，在给定的每级温度内，逐级升压，以压力要求精度为步长，逐级设定压力，在设定压力下，采集三号光纤和四号光纤上的光栅特征中心波长偏移量，建立不同温度下各级压力所对应的四号光纤上的光栅特征中心波长偏移量标定在压力和温度形成一种渔网状的数据表格内，通过查找三号光纤上的温度信号和四号光纤上的光栅特征中心波长偏移量，再经过上述渔网状的数据表格筛选，就可得到对应的压力值或所处网格附件的压力值和精度范围。
本发明采用上述结构的有益效果是，其结构设计合理，根据鱼体的仿生学原理，设计有鱼骨形的金属片，并且在金属片的中轴线内外两侧设置光纤光栅传感器，在低压时起到一个应变膜片的作用，在金属片的“鱼际线”两侧位置设置两根光纤，利用两个光栅传感器正反变形原理消除温度影响，从而实现温度自补偿的压力的检测；本发明充分利用计算机大容量高速度运算的特性，克服传感器标定中用线性拟合的方法造成的信息丢失而无法扩大检测量程的问题，从而扩大了目前的光纤光栅传感器检测压力的范围，解决了现有技术中存在的问题，并且利用了鱼体的亚对称结构，在另一侧通过突出到外侧的胡须状的测温金属丝将温度传导到内置于骨架内测温腔腔壁，再由测温腔腔壁上的隔板和测温腔腔内的导热硅油传导给测温光栅增敏件，而光纤光栅固定在测温光栅增敏件上，增强了光纤光栅对环境温度变化采集的及时性，也提高了对温度信号的灵敏度系数；同时，由于隔板和测温腔腔壁的弹性模量远大于周围气囊和弹性体骨架的弹性模量，极大减缓了鱼体外部的压力应变对测温金属壳内的测温光栅增敏件上的光栅的纵向变形的干扰，另一方面，又由于测温光栅增敏件仅一处弧形横截面和隔板固定连接，即使由于外在应力造成隔板有微小变形，也对弧形瓦状的测温光栅增敏件纵轴线上粘贴的光纤的纵向变形量造不成影响，从而避免了外在压力对测温金属壳内的测温光栅增敏件上的光栅的纵向变形的干扰，进而克服了外在应力引起的变形对测量温度的光纤光栅的纵向信号的交叉干扰；再者，由于测温光栅增敏件纵向变形时仅一端固定，另一端自由悬置，克服了热胀冷缩引起的内在热应力变形对测量温度的光纤光栅的纵向信号的交叉干扰，从而起到了光纤光栅对温度的高精度检测；最后，为了充分利用上述温度信号采集的信息，扩大阴面金属片两侧的光纤光栅组对压力的检测量程，利用阳面金属片外侧的光纤光栅能够同时检测管道内液体的压力和温度数据，并通过温度数据的采集后的查表反算，实现了阳面金属片外侧的光纤光栅对压力的测量。
附图说明
图1为本发明的骨架主体结构的立体结构示意图。
图2为本发明的骨架主体结构的俯视结构示意图。
图3为本发明的骨架主体结构的侧视结构示意图。
图4为本发明组装后剖视结构示意图。
图5为本发明多个传感器组合状态的结构示意图。
图6为本发明阳面金属片的优化状态的结构示意图。
图7为本发明阴面金属片的优化状态的结构示意图。
图中，1、阴面金属片；2、筋槽；3、阳面金属片；4、空腔；5、气囊；6、填充物；7、一号光纤；8、二号光纤；9、测温金属壳；10、测温腔；11、隔板；12、测温光栅增敏件；13、三号光纤；14、测温金属丝；15、四号光纤；16、光纤连接器；17、间隙；18、连接杆；1801、中间连接环；1802、端部连接环；19、牵引绳；20、抗扭绳；21、侧部槽沟；22、支撑部；23、端部槽沟；24、沟槽。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
另外，在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
如图1-7所示，一种鱼型光纤光栅压力和温度传感器，适于检测管道内的液体压力和温度，包括骨架、直接测压单元、测温单元、间接测压单元和表皮，骨架由两个相互对称设置的金属片组成，金属片设为纵向长横向短的薄片结构，其中一个金属片沿其纵向中轴线两侧对称开设纵向沟槽，设为阴面金属片1；另一个金属片沿其纵向中轴线两侧对称开设沿纵向外凸的筋槽2，设为阳面金属片3；阳面金属片3和阴面金属片1的中间部分别向外隆起设置，使两个金属片之间形成一个空腔4，空腔4内设有类似鱼泡的气囊5，气囊5和金属片之间设有填充物6；气囊5内设为惰性气体或其它无毒气体，填充物6设为弹性填充物，弹性填充物包括橡胶或树脂型号。
直接测压单元包括一号光纤7和二号光纤8，一号光纤7和二号光纤8沿阴面金属片1内外两侧壁的纵轴线对称设置，一号光纤7和二号光纤8对应阴面金属片1的中部对称刻录光栅，且一号光纤7和二号光纤8上的光栅特征值相同(光栅栅格周期相同、刻录深度相同、栅格长度相同)；在骨架受到管道内液体压力时，一号光纤7和二号光纤8的光栅沿骨架的纵向发生正反两种变形，类似弹簧管式光纤光栅压力传感器消除温度影响的工作原理，实现温度自补偿的压力检测；
测温单元包括设置在空腔4内的测温金属壳9，测温金属壳9和阳面金属片3的内壁相连形成测温腔10，测温腔10内设有至少两个和测温金属壳9内壁相连的隔板11，测温腔10内设有测温光栅增敏件12，测温光栅增敏件12的一端和其中一个隔板11固连，测温光栅增敏件12的另一端从另外的隔板11穿过悬置设置，使测温光栅增敏件12能够在悬置端由于热胀冷缩而能自由伸缩，隔板11沿测温腔10纵向轴线间隔布置，隔板11中部有孔或者边缘开孔，保证质量轻，支撑强度好，测温腔10内设有导热介质，使测温光栅增敏件12浸没于导热介质中，测温光栅增敏件12和三号光纤13相连，三号光纤13对应测温光栅增敏件12的位置刻录光栅，三号光纤13的光栅与测温光栅增敏件12紧密粘贴在一起，并和一号光纤7、二号光纤8上的光栅特征值相同，三号光纤13穿过测温金属壳9设置，测温金属壳9和测温金属丝14相连，测温金属丝14穿过骨架向外延伸设置；
隔板11和测温金属壳9相连，能够更可靠地将测温金属丝14的热量经测温金属壳9、隔板11传导至测温光栅增敏件12，测温光栅增敏件12其它部分可以在其它隔板11上悬置或活动连接，以保证测温光栅增敏件12受温度影响而发生自由的伸缩变形，测温光栅增敏件12能够同时接收导热介质和隔板11传递的热量，同时，隔板11还能对测温光栅增敏件12起到辅助支撑的作用，使测温光栅增敏件12保持姿态稳定，避免外界油液流动对传感器产生扰动后影响三号光纤13晃动而影响测温的检测精度。整个传感器揣测鱼类对液体压力和温度的神经感知原理，结合水中鱼体结构，设计有鱼骨形的金属片，并且在金属片的中轴线内外两侧设置光纤光栅传感器，在低压时起到一个应变膜片的作用，在金属片的纵向轴线(“鱼际线”)两侧位置设置两根光纤和内外对称设置的光纤光栅，利用两个光栅正反变形原理消除温度影响，从而实现温度自补偿的压力的检测；充分利用计算机大容量高速度运算的特性，克服传感器标定中用线性拟合的方法造成的信息丢失而无法扩大检测量程的问题，从而扩大了目前的光纤光栅传感器检测压力的范围，解决了现有技术中存在的问题，并且利用了鱼体的亚对称结构，在另一侧通过突出到外侧的胡须状的测温金属丝14将温度传导到内置于骨架内测温金属壳9，再由测温金属壳9上的隔板11和测温腔腔内的导热硅油传导给测温光栅增敏件12，而光纤光栅固定在测温光栅增敏件12上，增强了光纤光栅对环境温度变化采集的及时性，也提高了对温度信号的灵敏度系数；同时，由于隔板11和测温腔10腔壁的弹性模量远大于周围气囊和弹性体骨架的弹性模量，极大减缓了鱼体外部的压力应变对测温金属壳9内的测温光栅增敏件12上的光栅的纵向变形的干扰，另一方面，又由于测温光栅增敏件12仅一处弧形横截面和隔板11固定连接，即使由于外在应力造成隔板有微小变形，也对弧形瓦状的测温光栅增敏件12纵轴线上粘贴的光纤的纵向变形量造不成影响，从而避免了外在压力对测温金属壳9内的测温光栅增敏件12上的光栅的纵向变形的干扰，进而克服了外在应力引起的变形对测量温度的光纤光栅的纵向信号的交叉干扰；再者，由于测温光栅增敏件12纵向变形时仅一端固定，另一端自由悬置，克服了热胀冷缩引起的内在热应力变形对测量温度的光纤光栅的纵向信号的交叉干扰，从而起到了光纤光栅对温度的高精度检测；最后，为了充分利用上述温度信号采集的信息，扩大阴面金属片1两侧的光纤光栅组对压力的检测量程，利用阳面金属片3外侧的光纤光栅能够同时检测管道内液体的压力和温度数据，并通过温度数据的采集后的查表反算，实现了阳面金属片3外侧的光纤光栅对压力的测量。
间接测压单元包括四号光纤15，四号光纤15沿阳面金属片3的外侧壁的纵轴线设置，四号光纤15对应阳面金属片3的中部刻录光栅，且四号光纤15上的光栅和一号光纤7、二号光纤8、三号光纤13上的光栅特征值相同；
将四个不同编号的光纤从骨架两端按顺序组成光缆，光缆和四通道的光纤连接器16相连；
表皮封装在骨架和光缆外部，表皮和管道内的液压介质材料相容；测温金属丝14穿过骨架和表皮后向外延伸设置。
需要说明的是，两个金属片的纵向两端位置具有间隙17，间隙17的尺寸受两个金属片变形影响而发生变化，间隙17的最小尺寸不小于光纤的直径尺寸。
在优选的实施例中，阳面金属片3设有外凸的筋槽2，测温金属壳9和阳面金属片3内壁的筋槽2相配合设置，测温金属壳9和筋槽2的连接位置由胶体密封设置。
在优选的实施例中，测温腔10内填充1/2至4/5的导热介质，导热介质选用导热硅油或导热硅脂。导热介质不充满，并且使加热介质的容量控制在1/2至4/5范围，在确保导热能力的前提下，考虑到测温腔10外壁变形因素，以吸收应变的影响。导热介质从20℃加热到200℃后体积会增加10％，因此将测温腔10内填充的导热介质最多填充测温腔10体积的4/5，确保测温腔10内部的导热介质受热发生膨胀后不会对测温腔10的腔壁产生挤压。
在优选的实施例中，骨架内空腔4的两端分别设有两个连接杆18，每个连接杆18的两端分别穿过阴面金属片1和阳面金属片3设置，连接杆18位于阴面金属片1和阳面金属片3之间位置设有中间连接环1801，中间连接环1801和牵引绳19相连，牵引绳19和光纤连接器16相连；牵引绳19的长度可大于骨架纵向长度的十倍，进而可避免上游物体的后部紊流对一个传感器的压力检测的影响。
在优选的实施例中，连接杆18两端位于骨架的外侧位置分别设有端部连接环1802，两个端部连接环1802和抗扭绳20相连，抗扭绳20和其他串接鱼型传感器的骨架的连接杆18的端部连接环1802相连，或者与其相应端的光纤连接器16上的相应孔连接，以加强相邻骨架之间的连接稳定性。
在优选的实施例中，每个金属片设有至少两个侧部槽沟21，侧部槽沟21关于金属片的纵向中轴线对称设置，使侧部槽沟21旁留下的部分形成多个相互配合的支撑部22；当骨架受到液体压力后，两个金属片对应的支撑部22能够相互抵接，以增加骨架的整体弹性模量。
在优选的实施例中，两个金属片的纵向两端对称设有端部槽沟23，端部槽沟23旁留下的部分之间形成间隙17，中间连接环18能够和两个金属片的端部槽沟23旁留部分相互抵接，使间隙17的最小尺寸不小于光纤的直径尺寸。如附图3所示，金属片的两端部位置相比其他位置设置缺口，当整个传感器受到外界油液压力后，金属片的主体部位相互抵接时，两端的缺口位置能够确保间隙17尺寸大于光纤直径，保证两个金属片两端位置不会相互接触挤压光纤，保护光纤的安全。
在优选的实施例中，支撑部22弯折设置，使两个金属片相互对应的侧边支撑部22形成对应接触面；骨架受到压力后，对应的支撑部相互抵接，或支撑部之间设置填充物6，使支撑部22和填充物6相抵接。
值得一提的是，阴面金属片1沿光纤的上下两侧开挖通透的沟槽24，使阴面金属片1在低压时能够快速变形响应，阴面金属片1的外侧设置一号光纤7，内侧设置二号光纤8；一号光纤7和二号光纤8上的光栅联合起来适于测量管道内液体压力，三号光纤13上的光栅适于测量管道内液体温度；四号光纤15上的光栅适于测量管道内液体压力和温度的综合值，并通过三号光纤13上的光栅的温度检测而间接测量压力；另外，通过标定设备也能够在给定压力下对三号光纤13上的光栅检测的温度值进行复验校核。
标定设备，主要标定压力和温度；所述压力的标定，主要是在工作压力范围内，按精度要求为步长，逐级设定压力，在设定压力下，采集一号光纤7和二号光纤8上的光栅组特征中心波长偏移量的差值，建立压力和采集信号(偏移量的差值)间的一一对应的表格；所述温度的标定，主要是在工作温度范围内，按精度要求为步长，逐级设定温度，在设定温度下，采集三号光纤13上的光栅组特征中心波长偏移量，建立温度和采集信号间(偏移量)的一一对应的表格；进一步地，逐级设定温度，在给定的每级温度内，逐级升压，以压力要求精度为步长，逐级设定压力，在设定压力下，采集三号光纤13和四号光纤15上的光栅特征中心波长偏移量，建立不同温度下各级压力所对应的四号光纤15上的光栅特征中心波长偏移量标定在压力和温度形成一种渔网状的数据表格内，通过查找三号光纤13上的温度信号和四号光纤上的光栅特征中心波长偏移量，再经过上述渔网状的数据表格筛选，就可得到对应的压力值或所处网格附件的压力值和精度范围。
使用时，如附图5所示，多个骨架之间经光纤相互串联设置，使多个传感器形成组合状态使用，外侧的光栅连接外侧的，内侧的光栅连接内侧的，同侧的光栅保证成组，光纤连接器标识清楚，顺序规律。
上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。
本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。
