一种纤维集成氢气传感器及其制作方法技术

技术编号:23602859 阅读:44 留言:0更新日期:2020-03-28 04:28
本发明专利技术提供的是一种纤维集成氢气传感器及其制作方法。所述的氢气传感器包括依次相连的光源1、单模光纤2、光环行器3、双芯光纤5、氢气敏感膜6、反射膜7、光谱分析仪8。所述的氢气敏感膜覆盖在由双芯光纤抛磨成的D型光纤上,通过在单模光纤与双芯光纤焊点处熔融拉锥并在端面制作反射膜构成干涉仪。当氢气敏感膜6吸收氢气后,体积发生剧烈膨胀,产生轴向应变,由于氢气敏感膜覆盖在抛磨区域,因此双芯光纤发生弯曲,两纤芯产生光程差使干涉谱发生漂移。通过对干涉谱进行监测即可测出氢气浓度变化。本发明专利技术具有结构简单、集成度高、易于制备等优点。

A fiber integrated hydrogen sensor and its fabrication method

【技术实现步骤摘要】
一种纤维集成氢气传感器及其制作方法(一)
本专利技术涉及一种纤维集成氢气传感器及其制作方法,具体涉及一种基于双芯光纤的纤维集成氢气传感器,属于光纤传感
(二)
技术介绍
氢气是一种清洁并且可重复利用的能源,被广泛用于汽车工业、航空航天、化学加工等各个领域。由于氢气高的扩散率、低的燃点和很宽的爆炸范围,氢气极易泄露并引起爆炸。由此可见,研究和发展实体化的氢气传感技术是研究氢能、利用氢能和防止氢气危害的首要条件。传统的电化学式传感器的传感器信号是电信号,存在引燃氢气的潜在危险并且难以实现氢气的单一选择性检测。相比于传统的电化学氢气传感器,光纤氢气传感器具有安全性高,不受电磁干扰,远距离测量等优势,适用于氢气这种危险气体的监测,受到广泛关注。光纤氢气传感器的测量原理是利用氢气与沉积在光纤上的氢敏感材料发生反应来改变氢敏感材料的某些性质,使得光纤中光信号的波长或强度发生变化,进而通过检测光信号的改变量来反推出外界氢气的浓度,由于是采用了光信号作为传感和解调介质,光纤氢气传感器具有本质安全、抗电磁干扰、耐高温高压、耐腐蚀等优点,科工作于入本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纤维集成氢气传感器及其制作方法,其特征在于:包括依次相连的光源、单模光纤、光环行器、双芯光纤、氢气敏感膜、反射膜、光谱分析仪。所述的氢气敏感膜覆盖在由双芯光纤抛磨成的D型光纤上,通过在单模光纤与双芯光纤焊点处熔融拉锥并在端面制作反射膜构成干涉仪。当氢气敏感膜吸收氢气后,体积发生剧烈膨胀,产生轴向应变,由于氢气敏感膜覆盖在抛磨区域,因此双芯光纤发生弯曲,两纤芯产生光程差使干涉谱发生漂移。/n

【技术特征摘要】
1.一种纤维集成氢气传感器及其制作方法,其特征在于:包括依次相连的光源、单模光纤、光环行器、双芯光纤、氢气敏感膜、反射膜、光谱分析仪。所述的氢气敏感膜覆盖在由双芯光纤抛磨成的D型光纤上,通过在单模光纤与双芯光纤焊点处熔融拉锥并在端面制作反射膜构成干涉仪。当氢气敏感膜吸收氢气后,体积发生剧烈膨胀,产生轴向应变,由于氢气敏感膜覆盖在抛磨区域,因此双芯光纤发生弯曲,两纤芯产生光程差使干涉谱发生漂移。


2.根据权利要求1所述的一种纤维集成氢气传感器及其制作方法,其特征在于所述的氢气敏感膜可以为单层金属膜也可以为多层复合膜。


3.根据权利要求1所述的一种纤维集成氢气传感器及其制作方法,其特征在于所述的氢气敏感膜具有吸收氢气体积膨胀的特性。


4.根据权利要求1所述的一种纤维集成氢气传感器及其制作方法,其特征在于所述的氢气敏感膜可以使用溅射镀膜的方式制作,也可以使用粘贴的方式。


5.根据权利要求1所述的一种纤维集成氢气传感器及其制作方法,其...

【专利技术属性】
技术研发人员:苑立波王洪业
申请(专利权)人:桂林电子科技大学
类型:发明
国别省市:广西;45

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