一种高温光纤布拉格光栅温度传感器及制作方法技术

技术编号:31374682 阅读:25 留言:0更新日期:2021-12-15 11:07
本发明专利技术属于高温检测设备技术领域,公开了一种高温光纤布拉格光栅温度传感器及制作方法,包括螺纹筒、金属钢管、再生光纤光栅、硅灰、刚玉陶瓷饼、单模光纤以及螺纹帽;所述刚玉陶瓷饼为内部为空腔的圆环形圆柱体,所述螺纹筒固定设置在刚玉陶瓷饼的圆周壁上,所述金属钢管两端设置有螺纹,一端封口的、另一端为开口的,封口的一端与螺纹筒螺纹连接,开口的一端自刚玉陶瓷饼的中心的穿出并与螺纹帽螺纹连接;所述单模光纤的一端与金属钢管的封口端内端面固定连接,另一端自螺纹帽的通孔伸出;所述刚玉陶瓷饼的上方设置有一注灰孔。本发明专利技术的光纤光栅可以在1000℃的条件下仍然具有良好的光谱特征而不衰退,从而进行准确的温度监测。测。测。

【技术实现步骤摘要】
一种高温光纤布拉格光栅温度传感器及制作方法


[0001]本专利技术属于高温检测设备
,具体涉及一种高温光纤布拉格光栅温度传感器及制作方法。

技术介绍

[0002]光纤光栅传感器属于光纤传感器的一种,基于光纤光栅的传感过程是通过外界物理参量对光纤布拉格(Bragg)波长的调制来获取传感信息,是一种波长调制型光纤传感器,具有抗电磁干扰强、电绝缘性好、耐腐蚀、传输损耗小、传输容量大、测量范围广等优点,在众多领域长期监测中得到了广泛的应用。
[0003]由于存在光纤光栅的热衰退效应,高温环境下光纤光栅的退化甚至消失导致测量活动很难进行,当前广泛应用的解决方案有高温退火制备的再生光纤光栅和使用飞秒激光刻写的IIA型光纤光栅,IIA型光栅在高达1000℃的温度下表现出高度的稳定性,然而由于其损伤机制,其光谱响应很难定制,并且呈现出显著的带外损耗;而再生光纤光栅具有可控的光谱响应特性,是高温条件下光纤光栅温度传感器的理想选择。
[0004]再生光纤光栅的制作方式是对I型初始光纤光栅在特定条件下高温退火,退火过程中,初始的光纤光栅被完全擦本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高温光纤布拉格光栅温度传感器,其特征在于:包括螺纹筒(1)、金属钢管(2)、再生光纤光栅(3)、硅灰(4)、刚玉陶瓷饼(5)、单模光纤(6)以及螺纹帽(8);所述刚玉陶瓷饼(5)为内部为空腔的圆柱体,所述螺纹筒(1)固定设置在刚玉陶瓷饼(5)的圆周壁上,所述金属钢管(2)两端设置有螺纹,一端封口的、另一端为开口的,封口的一端与螺纹筒(1)螺纹连接,开口的一端自刚玉陶瓷饼(5)的中心的穿出并与螺纹帽(8)螺纹连接;螺纹帽(8)的冒顶设置有通孔;所述单模光纤(6)的一端与金属钢管(2)的封口端内端面固定连接,另一端自螺纹帽(8)的通孔伸出,处于金属钢管(2)内的单模光纤(6)的中间段为再生光纤光栅(3);所述刚玉陶瓷饼(5)的上方设置有一注灰孔,所述注灰孔用于向刚玉陶瓷饼(5)的内腔注入硅灰(4)。2.根据权利要求1所述的一种高温光纤布拉格光栅温度传感器,其特征在于:所述金属钢管(2)的中心处设置有V型结构槽,再生光纤光栅(3)和单模光纤(6)位于V型结构槽内。3.根据权利要求1所述的一种高温光纤布拉格光栅温度传感器,其特征在于:自螺纹帽(8)伸出的单模光纤(6)留有尾纤(9)。4.根据权利要求1所述的一种高温光纤布拉格光栅温度传感器,其特征在于:所述螺纹筒(1)与金属钢管(2)、金属钢管(2)与螺纹帽(8)、金属钢管(2)与刚玉陶瓷饼(5)之间都是密封连接。5.一种高温光纤布拉格光栅温度传感器的制作方法,其特征在于:将所述单模光纤(6)涂覆层全部剥去,在真空状态下,V型槽结构的金属钢管(2)卡住单模光纤(6),通过高温胶将单模光纤(6)的一端固定在金属钢管(2)的封口端的内端面上;将金属钢管(2)的封口端拧入焊接在刚玉陶瓷饼(5)圆周壁上的螺纹筒(1)内,另一端为开口端,开口端延伸出刚玉陶瓷饼(5),用带通孔的螺纹帽(8)卡紧;单模光纤(6)的另一端从螺纹帽(8)的通孔中伸出,用高温胶将通孔密封,再用密封环(7)和高温胶将刚玉陶瓷饼(5)与金属钢管(2)接触区外表面密封,最后往刚玉陶瓷饼(5)上方开设的注灰孔注入硅灰(4),将刚玉陶瓷饼(5)的空腔注满硅灰(4)后,使用铁片和高温胶密封,得到权利要求2

4任意所述的温度传感器。6.根据权利要求5所述的一种高温光纤布拉格光栅温度传感器的制作方法,其特征在于:所述再生光纤光栅(3)的制备方法为:在室温下,将普通的...

【专利技术属性】
技术研发人员:郑加金苏俊豪奚潇睿王浩陈焕权李建宇史雯慧韦玮
申请(专利权)人:南京邮电大学
类型:发明
国别省市:

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