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一种基于FBG的高温传感器及其工作、制作方法技术

技术编号:25518336 阅读:59 留言:0更新日期:2020-09-04 17:09
本发明专利技术提供了一种基于FBG的高温传感器及其工作、制作方法,高温传感器包含功能不同的两个FBG通道,一个FBG通道作为传感器的温度补偿通道,另一个FBG通道作为传感器的间接测温通道,两个通道各含一个FBG,并且具有相同的封装结构;FBG封装片,封装保护含FBG的裸光纤;顶推结构,作为传感器的动力来源作用于FBG封装片。该传感器具有体型小,高温灵敏度高,测温精度高等特点,并且在高温工况下的集成组网方面具有较好的便利性。该发明专利技术的特点决定其特别适用于航空航天,热井油田以及土建消防等涉及高温传感的领域。

【技术实现步骤摘要】
一种基于FBG的高温传感器及其工作、制作方法
本专利技术涉及高温监测设备领域,具体涉及一种基于FBG的高温传感器及其工作、制作方法。
技术介绍
光纤传感器是一种将被测对象的状态转变为可测的光信号的传感器。自光纤传感器诞生以来,因为其抗电磁干扰、本质安全、体积小、质量轻及易于嵌入材料内部等优点,它在很多传统的传感领域广泛应用。深空的高温以及强电磁干扰等恶劣环境在飞行器服役期间会对它造成不可估量的伤害。所以,在这种恶劣环境中对对飞行器的可靠度研究成为了一个重点。随着含航天燃料的变革,飞行器燃料箱的工作过程处于高温状态,整个结构部件是处于高温工作的过程。石油化工是能源产业的主力军,在其生产过程中,一般作业都处于高温的环境下,并且石油产品都是易燃易爆品,一旦发生火灾爆炸事故,就会造成大损失。随着石油化工行业的迅速发展,对其安全健康监测是十分重要的。传统的FBG温度传感器工作原理是当外界温度发生变化时,布拉格光栅会发生非常灵敏的变化,从而反射回异于标定波长的光。但是在温度越高时,反射光功率变小的FBG衰退现象就会越来越明显。FBG本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于FBG的高温传感器,其特征在于,包括:/n传感器本体,所述传感器本体上设有一沿所述传感器本体轴线方向设置的中空腔室,所述中空腔室具有一封闭端和一敞口端;/n连接臂,包括两个,两个连接臂对称设置在所述中空腔室的敞口端左、右两侧;/n第一增敏FBG封装片,其两端分别与一个所述连接臂固定连接,第一增敏FBG封装片的中部与所述中空腔室的敞口端对接,所述第一增敏FBG封装片中封装有用于测温的第一增敏FBG;/n固定基座,位于整个传感器本体的最底部,用于传感器本体与传感基体固定;/n第二增敏FBG封装片,设置在所述中空腔室上另一端形成中空腔室上的所述封闭端,所述第二增敏FBG封装片具有与所述第...

【技术特征摘要】
1.一种基于FBG的高温传感器,其特征在于,包括:
传感器本体,所述传感器本体上设有一沿所述传感器本体轴线方向设置的中空腔室,所述中空腔室具有一封闭端和一敞口端;
连接臂,包括两个,两个连接臂对称设置在所述中空腔室的敞口端左、右两侧;
第一增敏FBG封装片,其两端分别与一个所述连接臂固定连接,第一增敏FBG封装片的中部与所述中空腔室的敞口端对接,所述第一增敏FBG封装片中封装有用于测温的第一增敏FBG;
固定基座,位于整个传感器本体的最底部,用于传感器本体与传感基体固定;
第二增敏FBG封装片,设置在所述中空腔室上另一端形成中空腔室上的所述封闭端,所述第二增敏FBG封装片具有与所述第一增敏FBG封装片相同的封装构造;
耐高温橡胶,设置在所述中空腔室内靠近封闭端一侧;
活塞,活塞一端与所述耐高温橡胶紧密接触,受耐高温橡胶热膨胀的直接作用;
顶杆,位于所述中空腔室内靠近所述第一增敏FBG封装片一侧,受所述活塞驱动,用于为第一增敏FBG封装片提供垂向作用,使其发生挠曲。


2.根据权利要求1所述的基于FBG的高温传感器,其特征在于,所述第一增敏FBG封装片的两端分别通过紧固件与所述连接臂相固定,使其不产生沿FBG轴向位移。


3.根据权利要求1所述的基于FBG的高温传感器,其特征在于,所述第一增敏FBG封装片和第二增敏FBG封装片结构相同,均包括封装用的封装金属片、固化在所述封装金属片内的聚酰亚胺树脂薄带、以及经PI橡胶固化过后固化在所述聚酰亚胺树脂薄带中的FBG;
所述聚酰亚胺树脂薄带在所述封装金属片内靠近封装金属片弯曲外侧设置。


4.根据权利要求3所述的基于FBG的高温传感器,其特征在于,所述聚酰亚胺树脂薄带里面掺杂有用于提高环氧树脂玻璃化阀值温度的耐高温陶瓷粉和耐高温金属粉。


5.根据权利要求4所述的基于FBG的高温传感器,其特征在于,聚酰亚胺树脂∶耐高温陶瓷粉∶耐高温金属粉=1∶2.75∶7.08。


6.根据权利要求1所述的基于FBG的高温传感器,其特征在于,所述固定基座的底部具有水平基面。

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【专利技术属性】
技术研发人员:杨才千李帅杨国玉杨宁张立业范丽张旭辉许福
申请(专利权)人:湘潭大学南京梦联桥传感科技有限公司山东航天电子技术研究所
类型:发明
国别省市:湖南;43

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