本发明涉及气压测量技术领域，主要介绍一种基于光纤的饱和蒸气压测量装置及系统。
背景技术：
饱和蒸气压是在密闭条件中，在一定温度下，与固体或液体处于相平衡的蒸气所具有的压强称为饱和蒸气压。同一物质在不同温度下有不同的饱和蒸气压，并随着温度的升高而增大。纯溶剂的饱和蒸气压大于溶液的饱和蒸气压。
现有技术中对饱和蒸气压的测量一般是依靠公式lgp＝-52.23b/t c，其中p为物质的饱和蒸气压，b和c为常数，与物质本身有关，t表示温度，通过测量饱和蒸气压的种类以及所处的温度进行测量，得到待测的饱和蒸气压。
由于现有技术检测待测的饱和蒸气压时，需要知道饱和蒸气压的种类以及对待测的饱和蒸气压的温度进行测量，使得饱和蒸气压的测量较为复杂。
技术实现要素：
本发明的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种基于光纤的饱和蒸气压测量装置及系统，以解决现有技术中由于现有技术检测待测的饱和蒸气压时，需要知道饱和蒸气压的种类以及对待测的饱和蒸气压的温度进行测量，使得饱和蒸气压的测量较为复杂的问题。
为实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：
第一方面，本申请提供一种基于光纤的饱和蒸气压测量装置，饱和蒸气压测量装置包括：腔室和光纤，腔室为空腔结构，腔室的一端为感应部，另一端为储液室，光纤的纤芯夹持感应部，储液室中填充有液体。
可选地，该感应部的形状为矩形。
可选地，该感应部的宽度不大于1微米。
可选地，该腔室的形状为“t”形。
可选地，该“t”形腔室的感应部延伸出光纤的纤芯，且延伸出光纤线芯感应部的长度与另一端感应部的长度相同。
可选地，该饱和蒸气压测量装置还包括贵金属薄膜，贵金属薄膜覆盖在感应部外壁上。
可选地，该饱和蒸气压测量装置还包括自清洁层，自清洁层涂覆在感应部内壁上。
可选地，该自清洁层为二氧化硅颗粒层。
可选地，该饱和蒸气压测量装置还包括包覆层，包覆层包覆在感应部外侧。
第二方面，本申请还提供了另一种基于光纤的饱和蒸气压测量系统，饱和蒸气压测量系统包括：光谱仪和第一方面任意一项的饱和蒸气压测量装置，光谱仪设置在饱和蒸气压测量装置的光纤的输出端，用于对饱和蒸气压测量装置输出光的透射光谱进行检测。
本发明的有益效果是：
本申请通过将腔室的一端设置为感应部，另一端设置为储液室，光纤的纤芯夹持感应部，使得光纤中的光通过感应部，储液室中填充有液体，其中腔室为空腔结构，当储液室内的液体进行蒸发，在蒸汽达到饱和状态的时候，光纤中的光通过该感应部时在蒸汽的影响下，该感应部的折射率发生改变，进而使得该射出该感应部的透射光谱也相应发生改变，通过对光纤输出光的透射光谱进行检测，可以得到该输出光的折射率改变情况，通过输出光的折射率改变情况与蒸汽气压的对应关系，简单准确的得到该感应部中蒸汽的气压，即简单准确的得到该待测的饱和蒸气压。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明一实施例提供的一种基于光纤的饱和蒸气压测量装置的结构示意图；
图2为本发明一实施例提供的另一种基于光纤的饱和蒸气压测量装置的结构示意图；
图3为本发明一实施例提供的另一种基于光纤的饱和蒸气压测量装置的结构示意图；
图4为本发明一实施例提供的另一种基于光纤的饱和蒸气压测量装置的结构示意图。
标号：10-光纤；20-腔室；21-感应部；22-储液室；30-贵金属薄膜；40-自清洁层。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一金属板实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。
此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
为了使本发明的实施过程更加清楚，下面将会结合附图进行详细说明。
图1为本发明一实施例提供的一种基于光纤的饱和蒸气压测量装置的结构示意图；如图1所示，本申请实施例提供了一种基于光纤10的饱和蒸气压测量装置，饱和蒸气压测量装置包括：腔室20和光纤10，腔室20为空腔结构，腔室20的一端为感应部21，另一端为储液室22，光纤10的纤芯夹持感应部21，储液室22中填充有液体。
该光纤10可以为单模光纤10，也可以为多模光纤10在此不做具体限定，该腔室20的形状可以为矩形、圆形或者其他形状，该感应部21的形状为矩形，该腔室20的储液室22内设置有可以气化的液体，该光纤10的纤芯中的光可以通过感应部21，该光纤10的纤芯夹持感应部21的位置，可以是该感应部21的上端，也可以将该感应部21进行平分，还可以设置在该感应部21的下端，对此不做具体限定，该光纤10的纤芯可以是一段，也可以是两段，当该光纤10纤芯为一段时，该光纤10纤芯的直径大于该腔室20最宽处，在该光纤10纤芯上开设可容纳腔室20的凹槽，将该腔室20的感应部21设置在该光纤10纤芯之间，实现光纤10中的光通过感应部21，当该光纤10纤芯为两段时，可以将该两段光纤10纤芯设置在该腔室20的感应部21两侧，进而实现光纤10中的光通过感应部21，当储液室22内的液体进行蒸发，在蒸汽达到饱和状态的时候，光纤10中的光通过该感应部21时在蒸汽的影响下，该感应部21的折射率发生改变，进而使得该射出该感应部21的透射光谱也相应发生改变，通过对光纤10输出光的透射光谱进行检测，可以得到该输出光的折射率改变情况，通过输出光的折射率改变情况与蒸汽气压的对应关系，简单准确的得到该感应部21中蒸汽的气压，即简单准确的得到该待测的饱和蒸气压，需要说明的是，该储液室22中填充的液体的种类不做具体限定，只要能实现通过该液体的饱和蒸气压与温度由明确的对应关系即可，该输出光的折射率改变情况与蒸汽气压的对应关系，根据实验测量得到，在此不做具体限定。
名词解释，饱和蒸气压是在密闭条件中，在一定温度下，与固体或液体处于相平衡的蒸气所具有的压强称为饱和蒸气压。同一物质在不同温度下有不同的饱和蒸气压，并随着温度的升高而增大。纯溶剂的饱和蒸气压大于溶液的饱和蒸气压；对于同一物质，固态的饱和蒸气压小于液态的饱和蒸气压。
可选地，该感应部21的形状为矩形。
当该感应部21的形状为矩形时，光从光纤10进入该感应部21，在感应部21中形成了上下方向的共振，使得输出光的透射光谱汇总形成明显的谷，通过对该谷的位置的测量，得到饱和蒸气压的变化情况，此方案中该感应部21不仅作为连接两端光纤10的装置，还作为谐振腔进行使用，使得该输出光的折射率改变情况加大，进一步减少了探测饱和蒸气压的难度。
可选地，该感应部21的宽度不大于1微米，以在感应部21形成谐振腔效果。
图2为本发明一实施例提供的另一种基于光纤的饱和蒸气压测量装置的结构示意图；如图2所示，可选地，该腔室20的形状为“t”形。
当该腔室20的形状为“t”形时，当光从光纤10进入该感应部21，能量集中在该感应部21较为中间位置，使得光线中耦合的光强度增加，进而减少了探测饱和蒸气压的难度。
请参照图2，可选地，该“t”形腔室20的感应部21延伸出光纤10的纤芯，且延伸出光纤10线芯感应部21的长度与另一端感应部21的长度相同。
当该光纤10将该感应部21平分时，即在竖直方向上感应部21的中间位置与光纤10位于同一条线上，也就是光纤10在感应部21的中间位置，这样，光在感应部21的竖直方向振动时，能量集中在感应部21的中间位置，而中间位置有设置有光纤10，如此使得光纤10中耦合的光强进一步增大，进一步降低了探测饱和蒸气压的难度。
图3为本发明一实施例提供的另一种基于光纤的饱和蒸气压测量装置的结构示意图；如图3所示，可选地，该饱和蒸气压测量装置还包括贵金属薄膜30，贵金属薄膜30覆盖在感应部21外壁上。
该贵金属薄膜30设置在该感应部21外壁上，贵金属薄膜30有利于在感应部21聚集更多的电磁能量，形成更强的共振，也就是最终在透射光谱中形成更明显的谷，也就是谷的半峰宽更窄，使得探测饱和蒸气压的难度进一步降低，需要说明的是，该贵金属薄膜30的材料可以为贵金属中的任意一种，也可以为贵金属中的多种贵金属组合的混合金属，在此不做具体限定。
图4为本发明一实施例提供的另一种基于光纤的饱和蒸气压测量装置的结构示意图，如图4所示，可选地，该饱和蒸气压测量装置还包括自清洁层40，自清洁层40涂覆在感应部21内壁上。
当气体在进行气化和液化的过程中，液化的液体若附着在感应部21内壁上会使得感应部21不能形成上下方向对称的谐振腔，进而影响测量饱和蒸气压精度，在该感应部21内壁表面设置自清洁层40，当气体液化为液体的时候，顺着感应部21内壁直接滑下，不在内壁中残留，减少了感应部21内表面上的液体残留，提高了探测饱和蒸气压的准确性。
可选地，该自清洁层40为二氧化硅颗粒层。
可选地，该饱和蒸气压测量装置还包括包覆层，包覆层包覆在感应部21外侧(图中未示出)。
该包裹层可以保温，减少感应部21里边和感应部21外部的温度差，提高了感应部21内部温度一致性，提高了探测饱和蒸气压的准确性。可选地，该包裹层和所述感应部21中间额夹层中还可以设置有与腔室20联通的液体，该液体可以与感应部21中的液体种类相同，进一步减少感应部21里边和感应部21外部的温度差，提高了感应部21内部温度一致性，提高了探测饱和蒸气压的准确性。
本申请通过将腔室20的一端设置为感应部21，另一端设置为储液室22，光纤10的纤芯夹持感应部21，使得光纤10中的光通过感应部21，储液室22中填充有液体，其中腔室20为空腔结构，当储液室22内的液体进行蒸发，在蒸汽达到饱和状态的时候，光纤10中的光通过该感应部21时在蒸汽的影响下，该感应部21的折射率发生改变，进而使得该射出该感应部21的透射光谱也相应发生改变，通过对光纤10输出光的透射光谱进行检测，可以得到该输出光的折射率改变情况，通过输出光的折射率改变情况与蒸汽气压的对应关系，简单准确的得到该感应部21中蒸汽的气压，即简单准确的得到该待测的饱和蒸气压。
本申请实施例还提供了一种基于光纤10的饱和蒸气压测量系统，饱和蒸气压测量系统包括：光谱仪和上述任意一项的饱和蒸气压测量装置，光谱仪设置在饱和蒸气压测量装置的光纤10的输出端，用于对饱和蒸气压测量装置输出光的透射光谱进行检测。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
1.一种基于光纤的饱和蒸气压测量装置，其特征在于，所述饱和蒸气压测量装置包括：腔室和光纤，所述腔室为空腔结构，所述腔室的一端为感应部，另一端为储液室，所述光纤的纤芯夹持所述感应部，所述储液室中填充有液体。
2.根据权利要求1所述的基于光纤的饱和蒸气压测量装置，其特征在于，所述感应部的形状为矩形。
3.根据权利要求2所述的基于光纤的饱和蒸气压测量装置，其特征在于，所述感应部的宽度不大于1微米。
4.根据权利要求1所述的基于光纤的饱和蒸气压测量装置，其特征在于，所述腔室的形状为“t”形。
5.根据权利要求4所述的基于光纤的饱和蒸气压测量装置，其特征在于，所述“t”形腔室的所述感应部延伸出所述光纤的纤芯，且所述延伸出所述光纤线芯感应部的长度与另一端所述感应部的长度相同。
6.根据权利要求5所述的基于光纤的饱和蒸气压测量装置，其特征在于，所述饱和蒸气压测量装置还包括贵金属薄膜，所述贵金属薄膜覆盖在所述感应部外壁上。
7.根据权利要求1所述的基于光纤的饱和蒸气压测量装置，其特征在于，所述饱和蒸气压测量装置还包括自清洁层，所述自清洁层涂覆在所述感应部内壁上。
8.根据权利要求7所述的基于光纤的饱和蒸气压测量装置，其特征在于，所述自清洁层为二氧化硅颗粒层。
9.根据权利要求1所述的基于光纤的饱和蒸气压测量装置，其特征在于，所述饱和蒸气压测量装置还包括包覆层，所述包覆层包覆在所述感应部外侧。
10.一种基于光纤的饱和蒸气压测量系统，其特征在于，所述饱和蒸气压测量系统包括：光谱仪和权利要求1-9任意一项所述的饱和蒸气压测量装置，所述光谱仪设置在所述饱和蒸气压测量装置的光纤的输出端，用于对所述饱和蒸气压测量装置输出光的透射光谱进行检测。
技术总结