一种井下高温复合材料光纤光栅传感器及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种井下高温复合材料光纤光栅传感器及其制作方法。所述制作方法包括如下步骤：将表面涂覆聚酰亚胺的测压光纤光栅放置于热压模具内，然后在测压光纤光栅上逐层平铺玻璃纤维复合材料基板；将热压模具置于热压炉中进行预固化和二次固化；将玻璃粉置于基座进液口处的凹缝内，焊接玻璃纤维复合材料基板与基座、测温光纤光栅与L型悬臂梁；将基座和L型悬臂梁与密封座连接即得。本发明专利技术通过采用具有耐高温的聚酰亚胺涂覆层的光纤，并采用飞秒激光透涂覆刻写工艺所得的光纤光栅，保证了在低熔点玻璃焊料焊接时光纤涂覆层不会被烧坏。采用预固化和二次固化工艺封装得到的复合材料膜片满足了井下特殊环境下的测量要求。料膜片满足了井下特殊环境下的测量要求。料膜片满足了井下特殊环境下的测量要求。

【技术实现步骤摘要】
一种井下高温复合材料光纤光栅传感器及其制作方法


[0001]本专利技术涉及一种井下高温复合材料光纤光栅传感器及其制作方法，属于光纤传感领域。

技术介绍

[0002]光纤光栅是一种折射率发生轴向周期性调制而形成的衍射光栅，是一种无源滤波器件，其虽然具有质量轻、体积小、耐腐蚀、抗电磁干扰等优良特性，但是其纤芯直径较小，纤细脆弱，导致其在实际工程应用中容易断裂失活。因此需要对裸栅进行封装处理或性能改进。然而，不同的封装处理或性能改进得到的结果会有很大的差异。当选用高性能参数的封装材料以及合适的封装工艺以期制得性能优良的光纤光栅传感器。
[0003]目前较为通用的两种光纤光栅封装形式为细颈管保护式和基片式。前者是将光纤光栅置于细颈不锈钢管的中心轴线处，四周采用环氧树脂等胶体固定保护。这种封装方式工艺复杂、维修困难，同时在不同使用条件下对胶粘剂的性能要求不同，增加了封装工艺操作难度。后者通常采用胶基基片或者刻有凹槽的薄钢板作为基板，随后将光纤光栅粘贴其上，做成基片式传感器。相较而言，光纤光栅基片式封装工艺更加简便，其结构简单，安装简便，方便拆卸，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种井下高温复合材料光纤光栅传感器的制作方法，包括如下步骤：S1、将表面涂覆聚酰亚胺的测压光纤光栅放置于热压模具内，然后在所述测压光纤光栅上逐层平铺玻璃纤维复合材料基板；S2、将所述热压模具置于热压炉中进行预固化；S3、经步骤S2处理后的封装有测压光栅的所述玻璃纤维复合材料基板进行二次固化；S4、将玻璃粉置于基座进液口处的凹缝内，焊接所述玻璃纤维复合材料基板与基座、测温光纤光栅与L型悬臂梁；S5、将所述基座和所述L型悬臂梁与密封座连接即得。2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于：步骤S1中，涂覆所述聚酰亚胺之前，采用高温退火处理所述测压光纤光栅。3.根据权利要求1或2所述的制作方法，其特征在于：步骤S1中，所述热压模具的材质为镍合金。4.根据权利要求1
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3中任一项所述的制作方法，其特征在于：步骤S1中，所述玻璃纤维复合材料基板由玻璃纤维/聚酰亚胺预浸料模压成型得到。5.根据权利要求1
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4中任一项所述的制作方法，其特征在于：步骤S2中，所述预固化的过程如下：将所述热压炉抽真空，升温至130～800℃，将所述热压炉加热60～120分钟之后对所述玻璃纤维复合材料基板进行烧结，随后真空辅助灌注室温固化的所述聚酰亚胺，待真空辅...

【专利技术属性】
技术研发人员：李梦博，李中，许亮斌，盛磊祥，郝希宁，罗洪斌，邹明华，田得强，黎玉婷，熊良明，李立彤，
申请(专利权)人：中海石油中国有限公司北京研究中心，
类型：发明
国别省市：