布拉格光栅压力传感器制造技术

一个光纤光栅压力传感器包括一个光学传感元件２０、６００，光学传感元件２０、６００包括一个光纤１０，光纤１０内刻印有布拉格光栅１２，光纤１０被装在并被熔合到至少一部分玻璃毛细管２０，和／或一个大直径波导光栅６００，光栅６００有一个芯和一个宽覆层，它的外部横截尺寸至少为０．３毫米。光１４入射到光栅１２上，光１６以反射波长λ１从光栅１２被反射。传感元件２０、６００可以独自被用作传感器，或位于外壳４８、６０、９０、３００内。当外部压力Ｐ增大时，光栅１２被压缩，反射波长λ１改变。传感元件２０、６００的形状可以是其它几何形状，如“八字试块”形，以提高对由于施加的外部压力造成的λ１变化的灵敏度，并且可以被熔合到一个外壁５０。至少一部分传感元件在一对光栅１５０、１５２之间可以被掺杂，以形成一个压力可调的激光器，光栅１２或光栅１５０、１５２可以构成可调的ＤＦＢ激光器。也，光纤１０脱离管２０处的元件２０、６００的轴端可以有一个内锥形区２２和／或一个伸出的锥形（或长笛状）轴向区２７，以为光纤１０提供应力释放或提高光纤１０的拉力强度。一个温度光栅２７０可以用来测量温度，并允许一个温度校正的压力测量。传感器可以被流体、垫片或其它装置悬置在外壳１１２内。本发明专利技术也可以被用作一个力转换器。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光纤光学压力传感器，更具体地涉及布拉格光栅压力传感器。
技术介绍
用来测量各种物理参数如压力和温度的传感器常常依赖于从弹性结构(如，隔膜，风箱等)到传感元件的应力的传送。在压力传感器中，可以使用合适的粘合剂将传感元件与弹性结构结合在一起。也知道，如果附着不是非常稳固，传感元件到弹性结构的附着会是一个大的误差源。在测量静止的或非常慢变化的参数的传感器的情况下，到结构的附着的长期稳定是非常重要的。这种长期传感器不稳定的一个主要来源是已知为“漂移”的现象，即，施加在弹性结构的负载不变的情况下传感元件上的应力发生变化，这导致传感器信号中的直流变化或漂移误差。用来测量静止和/或准静止参数的特定类型的光纤光学传感器要求光纤非常稳定，非常低漂移地附着弹性结构。有许多用来将光纤附着到结构上以将漂移最小化的技术，例如胶粘、结合、用环氧树脂粘合、用水泥粘结和/或焊接。然而，随着时间的过去和/或高温情况下这些附着技术可能展示出漂移和/或滞后现象。基于光纤光学的传感器的一个例子是属于Robert J.Maron的、序列号为08/925,589、标题为“用于苛刻环境中的高灵敏度光栅光学压力传本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压力传感器，包括： 一个光学传感元件，其中配置有至少一个压力反射元件，所述的压力反射元件具有一个压力反射波长； 由于外部压力的变化所述的传感元件被轴向拉紧，所述的轴向拉力引起所述的压力反射波长发生变化，所述的压力反射波长的所述的变化指示所述的压力变化；和 所述传感元件的至少一部分具有连续的、基本由相同的材料造成的横截面，并具有至少０．３毫米的外部横截尺寸。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：MR菲尔纳尔德，TJ拜利，MB米勒，JM沙利文，JR敦菲，MA达维斯，AD克西，CJ赖特，MA普特纳姆，RN布鲁卡托，PE桑德尔斯，
申请(专利权)人：塞德拉公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]