一种安装胶水及其在光纤传感器中的应用制造技术

本发明专利技术提供了一种安装胶水及其在光纤传感器中的应用，该安装胶水包括金属盐粉末、环氧树脂胶水和无水乙醇；将该安装胶水应用应变式光纤传感器的安装，所述应变式光纤传感器通过如下安装步骤得到：(1)准备安装基底，并对安装基底进行预处理；其中，所述安装基底为因瓦合金；(2)将应变式光纤传感器预先固定到所述预处理后的安装基底上；(3)将安装胶水涂覆至所述应变式光纤传感器表面后，对其进行加热固化。采用本发明专利技术提供的安装胶水及安装基底进行安装光纤传感器，可以显著降低因温度串扰引起的光纤传感器测量误差，极大提高光纤传感器的测量精度。测量精度。测量精度。

An installation glue and its application in optical fiber sensor

【技术实现步骤摘要】
一种安装胶水及其在光纤传感器中的应用


[0001]本专利技术涉及光纤传感器
，特别涉及一种安装胶水及其在光纤传感器中的应用。

技术介绍

[0002]光纤传感器由于其自身具有抗电磁干扰，耐高温、体积小、灵敏度高等优点，被广泛应用于航空航天、医疗器械、能源探测、安防、工业自动化等诸多领域。其中，光纤传感器被广泛应用于恶劣环境下的应变、压力测量，但是，温度串扰是影响光纤传感器测量精度的一大重要因素。虽然光纤传感器自身具有极低的温度灵敏度和极高的应变灵敏度，但在实际使用过程中，由于裸光纤容易损伤，影响光纤传感器的使用寿命，因此需对其进行保护性的封装，才能赋予光纤传感器更稳定的性能。
[0003]然而现有技术中虽然存在多种封装方式，但在使用过程中，测量待测物体的应变量时往往需要将光纤传感器安装到待测物体上，待测物体基底由于温度变化会产生热输出，该热输出传递到光纤传感器上会使其产生与基底热输出相应的变形量，对应变测量造成极大的温度串扰，最终影响光纤传感器测量精度。因此，需要研究一种减少光纤传感器温度串扰的方法，提高光纤传感器的测量精度。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种安装胶水及其在光纤传感器中的应用，采用本专利技术提供的安装胶水及安装基底进行安装光纤传感器，可以显著降低因温度串扰引起的光纤传感器测量误差，极大提高光纤传感器的测量精度。
[0005]第一方面，本专利技术提供了一种安装胶水：包括金属盐粉末、环氧树脂胶水和无水乙醇。
[0006]优选地，所述金属盐粉末为ZrW2O8粉末、ThP2O7粉末、HiW2O8粉末或ZrV2O7粉末中的至少一种。
[0007]优选地，所述金属盐粉末为ZrW2O8粉末。
[0008]优选地，所述金属盐粉末的含量为70～90wt％，所述环氧树脂胶水的含量为10～30wt％，所述无水乙醇的含量为0～10wt％。
[0009]优选地，所述金属盐粉末的粒径为1～3μm。
[0010]第二方面，本专利技术提供了一种上述第一方面任一所述的安装胶水在光纤传感器中的应用方法。
[0011]优选地，所述光纤传感器为应变式光纤传感器，所述应变式光纤传感器通过如下安装步骤得到：
[0012](1)准备安装基底，并对安装基底进行预处理；其中，所述安装基底为因瓦合金；
[0013](2)将应变式光纤传感器预先固定到所述预处理后的安装基底上；
[0014](3)将安装胶水涂覆至所述应变式光纤传感器表面后，对其进行加热固化。
[0015]优选地，在步骤(1)中，所述预处理具体包括如下步骤：
[0016](I)使用200～400目的砂纸对所述安装基底进行打磨；其中，所述打磨的面积为所述应变式光纤传感器的面积的3～5倍；
[0017](II)依次采用丙酮和无水乙醇对所述步骤(I)中安装基底进行擦拭；
[0018](III)将所述步骤(II)中的安装基底依次进行烘干和划线定位处理，得到预处理后的安装基底。
[0019]优选地，在步骤(3)中，所述涂覆的厚度为0.3～0.5mm。
[0020]优选地，在步骤(3)中，所述加热固化的方式为阶段式固化；第一阶段的固化温度为70～90℃，保温时间为40～60min；第二阶段的固化温度为120～130℃，保温时间为60～80min；第三阶段固化温度为200～220℃，保温时间为100～120min。
[0021]本专利技术与现有技术相比至少具有如下有益效果：
[0022]本专利技术制备的安装胶水具有负热膨胀系数，使用该安装胶水将光纤传感器安装至具有低热膨胀系数的安装基底上，安装胶水与安装基底之间相互配合，能够显著降低光纤传感器在测量过程中因温度应变串扰引起的测量误差，极大地提高光纤传感器的应变测量精度。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1是本专利技术实施例1与对比例3中的光纤传感器的温度输出曲线图；
[0025]图2是本专利技术实施例1中的光纤传感器的微结构图。
具体实施方式
[0026]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]本专利技术提供了一种安装胶水，包括金属盐粉末、环氧树脂胶水和无水乙醇。
[0028]需要说明的是，本专利技术中采用的金属盐粉末均为负热膨胀系数，将其与环氧树脂胶水和无水乙醇进行混合，得到的安装胶水具有负热膨胀系数。
[0029]根据一些优选的实施方式，所述金属盐粉末为ZrW2O8粉末、ThP2O7粉末、HiW2O8粉末或ZrV2O7粉末中的至少一种。
[0030]需要说明的是，在本专利技术中，至少一种即为任意一种或几种以任意比例进行混合。同时，本专利技术中的金属盐粉末包括但不限于上述金属盐粉末，其负热膨胀系数满足一定的要求即可。
[0031]根据一些优选的实施方式，所述金属盐粉末为ZrW2O8粉末。
[0032]需要说明的是，相比于其他金属盐的粉末，钨酸锆粉末的理论热膨胀系数可达
‑
8.7
×
10
‑6/K，其负膨胀效应温度范围较宽，并且制备成的安装胶水的机械性能优异，而其他金属盐粉末的负膨胀效应温度范围较窄，且与钨酸锆配制得到的安装胶水相比，其他金属盐粉末配制的安装胶水的机械性能较差，会限制安装胶水在光纤传感器中的应用，因此，在本专利技术中，金属盐粉末优选为钨酸锆粉末。
[0033]根据一些优选的实施方式，所述金属盐粉末的含量为70～90wt％，所述环氧树脂胶水的含量为10～30wt％，所述无水乙醇的含量为0～10wt％。
[0034]在一个优选的实施方式中，所述金属盐粉末的含量为70～90wt％(例如，可以为70wt％、72wt％、75wt％、78wt％、80wt％、82wt％、85wt％、88wt％或90wt％)，所述环氧树脂胶水的含量为10～30wt％(例如，可以为10wt％、15wt％、18wt％、20wt％、25wt％、28wt％或30wt％)，所述无水乙醇的含量为0～10wt％(0wt％、2wt％、3wt％、4wt％、5wt％、6wt％、7wt％、8wt％、9wt％或10wt％)。若金属盐粉末的含量高于上述范围，则会降低安装胶水的粘度，而金属盐粉末的含量低于上述范围，则不能有效降低安装胶水的热膨胀系数；因此，将金属盐粉末、环氧树脂胶水和无水乙醇的含量控制在上述范围，不仅可以保本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种安装胶水，其特征在于：包括金属盐粉末、环氧树脂胶水和无水乙醇。2.根据权利要求1所述的安装胶水，其特征在于：所述金属盐粉末为ZrW2O8粉末、ThP2O7粉末、HiW2O8粉末或ZrV2O7粉末中的至少一种。3.根据权利要求2所述的安装胶水，其特征在于：所述金属盐粉末为ZrW2O8粉末。4.根据权利要求1所述的安装胶水，其特征在于：所述金属盐粉末的含量为70～90wt％，所述环氧树脂胶水的含量为10～30wt％，所述无水乙醇的含量为0～10wt％。5.根据权利要求4所述的安装胶水，其特征在于：所述金属盐粉末的粒径为1～3μm。6.根据权利要求1至5中任一所述的安装胶水在光纤传感器中的应用。7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于：所述光纤传感器为应变式光纤传感器，所述应变式光纤传感器通过如下安装步骤得到：(1)准备安装基底，并对安装基底进行预处理；其中，所述安装基底为因瓦合金；(2)将应变式光纤传感器预先固定到所述预处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：解真东，龙正义，闵夫，杨彦广，李杰，毛春满，马太江，李红，
申请(专利权)人：中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所，
类型：发明
国别省市：