光纤湿敏探头和光纤湿敏检测系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种光纤湿敏探头和光纤湿敏检测系统，该光纤湿敏探头包括双光纤准直器、氯化钴玻璃片和反射镜，氯化钴玻璃片设置在靠近双光纤准直器的透镜的一端，反射镜安装在氯化钴玻璃片背向双光纤准直器的一侧；氯化钴玻璃片包括玻璃基板，玻璃基板面向双光纤准直器的侧面设置有第一氯化钴晶体层，双光纤准直器与反射镜之间的光路透过第一氯化钴晶体层。该光纤湿敏检测系统包括激光器、光纤湿敏探头以及光电探测器，光纤湿敏探头应用上述的光纤湿敏探头，激光器与双光纤准直器的入射光纤连接，光电探测器与双光纤准直器的反射光纤连接。应用本实用新型专利技术的光纤湿敏探头结构简单，可在强电磁干扰的环境中工作。

Optical fiber humidity probe and optical fiber humidity detection system

【技术实现步骤摘要】
光纤湿敏探头和光纤湿敏检测系统
本技术涉及光纤探头
，尤其涉及一种光纤湿敏探头，还涉及应用该光纤湿敏探头的光纤湿敏检测系统。
技术介绍
现有湿度传感器主要分为电阻式湿敏元件、电容式湿敏元件、陶瓷湿度传感器三大类。湿敏电阻的特点是在基片上覆盖一层用感湿材料制成的膜，当空气中的水蒸气吸附在感湿膜上时，元件的电阻率和电阻值都发生变化，利用这一特性即可测量湿度。湿敏电阻的优点是灵敏度高，主要缺点是线性度和产品的互换性差。湿敏电容一般是用高分子薄膜电容制成的。当环境湿度发生改变时，湿敏电容的介电常数发生变化，使其电容量也发生变化，其电容变化量与相对湿度成正比。湿敏电容的精度一般比湿敏电阻要低一些。陶瓷湿度传感器又称金属氧化物湿度传感器，因其感湿材料是由金属氧化物粉末经加压成型、烧结而成陶瓷物。因烧结程度可得很多孔状物，而在多孔质表面上会吸附水蒸气，以形成吸附层，而吸附层内之H+离子会因水蒸气的附着形成电流载子，当湿度高时，吸附层之水蒸气附着的电流容易流动。陶瓷湿度传感器即利用此性质，使湿度变化而转变成阻抗值变化的输出。在使用陶瓷湿度传感器时，须注意加热净化型不适于连续监视，因其一次净化之效果只维持15分钟至30分钟，而非加热净化型之湿度传感器，则可连续使用，但其测定环境温度不能高于50℃，且在长时间内不结露才可使用。而且，现有湿度传感器在高压环境、强电磁干扰等的苛刻工业应用环境下，容易产生静电、漏电、器件损坏的情况，不利于在恶劣环境下使用。此外，氯化钴是红色单斜晶系结晶，易潮解。在室温下稳定，遇热失去结晶水变成蓝色，在潮湿空气中又变为红色。由于氯化钴的易溶于水的特别性质，导致氯化钴容易吸收空气中的水，改变了光的透过率。不同的吸水程度，就有不同光的透过率，而氯化钴吸收了的光后，会产生荧光，因此，可利用该功能来检查空气中的湿度。
技术实现思路
本技术的主要目的是提供一种结构简单，可在强电磁干扰的环境中工作的光纤湿敏探头。本技术的另一目的是提供一种结构简单，可在强电磁干扰的环境中工作的光纤湿敏检测系统。为了实现上述主要目的，本技术提供的光纤湿敏探头包括双光纤准直器、氯化钴玻璃片和反射镜，氯化钴玻璃片设置在靠近双光纤准直器的透镜的一端，反射镜安装在氯化钴玻璃片背向双光纤准直器的一侧；氯化钴玻璃片包括玻璃基板，玻璃基板面向双光纤准直器的侧面设置有第一氯化钴晶体层，双光纤准直器与反射镜之间的光路透过第一氯化钴晶体层。由上述方案可见，本技术的光纤湿敏探头通过设置双光纤准直器、氯化钴玻璃片和反射镜进行湿度检测，结构简单，可利用氯化钴玻璃片中的第一氯化钴晶体层吸收空气中的水分，从而改变光的透过率，通过对光的透射率改变的检测可获得空气中的湿度值。此外，本技术利用光信号的方式进行湿度检测，光纤不易导电，可在强电磁干扰的环境中工作，防止器件损坏。进一步的方案中，玻璃基板与第一氯化钴晶体层之间还设置有空心玻璃微球开口背向玻璃基板的空心玻璃微球层，空心玻璃微球层粘接在玻璃基板上，第一氯化钴晶体层覆盖在空心玻璃微球层的空心玻璃微球开口的一侧并填满空心玻璃微球层中的所有空心玻璃微球。由此可见，通过在玻璃基板与第一氯化钴晶体层之间设置空心玻璃微球层，第一氯化钴晶体层覆盖在空心玻璃微球层的空心玻璃微球开口的一侧并填满空心玻璃微球层中的所有空心玻璃微球，可使第一氯化钴晶体层更容易固定在玻璃基板上，且第一氯化钴晶体层填满空心玻璃微球层中的所有空心玻璃微球，可增加第一氯化钴晶体层的厚度，使湿度检测更加精准。进一步的方案中，玻璃基板面向反射镜的侧面镀有预设光线波长的增透膜。由此可见，在玻璃基板面向反射镜的侧面镀有预设光线波长的增透膜，可对需要的光线进行增透，可提高检测精度。进一步的方案中，玻璃基板还设置有第二氯化钴晶体层，第二氯化钴晶体层位于玻璃基板靠近反射镜的一侧。由此可见，设置第一氯化钴晶体层和第二氯化钴晶体层，可进一步增大氯化钴晶体层的面积，可使湿度检测更加精准。为了实现上述另一目的，本技术的光纤湿敏检测系统包括激光器、光纤湿敏探头以及光电探测器，光纤湿敏探头应用上述的光纤湿敏探头，激光器与双光纤准直器的入射光纤连接，光电探测器与双光纤准直器的反射光纤连接。由上述方案可见，本技术光纤湿敏检测系统的光纤湿敏探头通过设置双光纤准直器、氯化钴玻璃片和反射镜进行湿度检测，结构简单，可利用氯化钴玻璃片中的氯化钴晶体层吸收空气中的水分，从而改变光的透过率，通过对光的透射率改变的检测可获得空气中的湿度值。此外，本技术利用光信号的方式进行湿度检测，光纤不易导电，可在强电磁干扰的环境中工作，防止器件损坏。进一步的方案中，光电探测器通过滤波片与反射光纤连接。由此可见，光电探测器通过滤波片与反射光纤连接，可使反射回来的光线进一步过滤，提高检测精度。进一步的方案中，入射光纤和反射光纤均为多模光纤。由此可见，入射光纤和反射光纤均采用多模光纤，可减小传输损耗，提高检测精度。附图说明图1是本技术光纤湿敏检测系统实施例的结构示意图。图2是本技术光纤湿敏检测系统实施例中一种氯化钴玻璃片的结构剖视图。图3是本技术光纤湿敏检测系统实施例中另一种氯化钴玻璃片的结构剖视图。图4是本技术光纤湿敏检测系统实施例中又一种氯化钴玻璃片的结构剖视图。以下结合附图及实施例对本技术作进一步说明。具体实施方式如图1所示，本实施例的光纤湿敏检测系统包括激光器1、光纤湿敏探头2以及光电探测器3。其中，光纤湿敏探头2包括双光纤准直器21、氯化钴玻璃片22和反射镜23。双光纤准直器21包括尾纤211和透镜212，透镜21与尾纤211粘接。氯化钴玻璃片22设置在靠近双光纤准直器21的透镜212的一端，反射镜23安装在氯化钴玻璃片22背向双光纤准直器21的一侧。尾纤211设置有入射光纤213和反射光纤214，其中，入射光纤213和反射光纤214均为多模光纤。激光器1与双光纤准直器21的入射光纤213连接，光电探测器3与双光纤准直器21的反射光纤214连接。本实施例中，光电探测器2通过滤波片4与反射光纤214连接，其中，滤波片4为带通滤波片，中心波长为700nm，带宽为40nm。激光器1、光电探测器3、双光纤准直器21和反射镜23均可采用现有公知的器件，在此不再赘述。本技术光纤湿敏检测系统中的氯化钴玻璃片22可以有多种结构设置，下面对三种氯化钴玻璃片的结构进行说明。一个实施例中，参见图2，氯化钴玻璃片5包括玻璃基板51，玻璃基板51面向双光纤准直器21的侧面设置有第一氯化钴晶体层52，双光纤准直器21与反射镜23之间的光路透过第一氯化钴晶体层52。第一氯化钴晶体层5由氯化钴晶体和胶水组成，氯化钴晶体通过胶水粘接在玻璃基板上。玻璃基板51面向反射镜23的侧面511镀有预设光线波长的增透膜。本实施例中，预设光线波长为700nm，可增加波长为700nm的光线的透射率。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光纤湿敏探头，其特征在于：包括/n双光纤准直器、氯化钴玻璃片和反射镜，所述氯化钴玻璃片设置在靠近所述双光纤准直器的透镜的一端，所述反射镜安装在所述氯化钴玻璃片背向所述双光纤准直器的一侧；/n所述氯化钴玻璃片包括玻璃基板，所述玻璃基板面向所述双光纤准直器的侧面设置有第一氯化钴晶体层，所述双光纤准直器与所述反射镜之间的光路透过所述第一氯化钴晶体层。/n

【技术特征摘要】
1.一种光纤湿敏探头，其特征在于：包括
双光纤准直器、氯化钴玻璃片和反射镜，所述氯化钴玻璃片设置在靠近所述双光纤准直器的透镜的一端，所述反射镜安装在所述氯化钴玻璃片背向所述双光纤准直器的一侧；
所述氯化钴玻璃片包括玻璃基板，所述玻璃基板面向所述双光纤准直器的侧面设置有第一氯化钴晶体层，所述双光纤准直器与所述反射镜之间的光路透过所述第一氯化钴晶体层。


2.根据权利要求1所述的光纤湿敏探头，其特征在于：
所述玻璃基板与所述第一氯化钴晶体层之间还设置有空心玻璃微球开口背向所述玻璃基板的空心玻璃微球层，所述空心玻璃微球层粘接在所述玻璃基板上，所述第一氯化钴晶体层覆盖在所述空心玻璃微球层的空心玻璃微球开口的一侧并填满所述空心玻璃微球层中的所有空心玻璃微球。


3.根据权利要求2所述的光纤湿敏探头，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴木孝旭，史向东，黄永兴，汤远亮，唐梦真，周勇，
申请(专利权)人：珠海艾文科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44