一种蓝宝石单模光纤光栅高温传感器制造技术

本发明专利技术涉及传感器技术领域，特别是涉及一种蓝宝石单模光纤光栅高温传感器，包括刚玉管，刚玉管一端密封且另一端开口，刚玉管内部设有光纤，刚玉管内部填充有惰性气体，光纤侧壁设有支撑部，刚玉管开口端设有密封组件。本发明专利技术可以达到提高光纤测量稳定性及准确性的目的。目的。目的。

【技术实现步骤摘要】
一种蓝宝石单模光纤光栅高温传感器


[0001]本专利技术涉及传感器
，特别是涉及一种蓝宝石单模光纤光栅高温传感器。

技术介绍

[0002]在如今的工业领域，温度传感器的应用非常广泛，例如在航空领域，热电偶温度测量、电阻温度测量就得到了很广的应用。在航空领域对温度的测量需要非常准确的且密集的测温，但在温度正常地、缓慢地升高时，热电偶不会产生相应的热电势，不会发出温度预警，而且此类温度检测器都会存在不同程度的电磁干扰问题。蓝宝石光纤温度传感器所具备的多点复用以及抗电磁干扰特性能很好解决以上的问题，除此之外，蓝宝石光纤传感器还有着寿命长、耐腐蚀、耐高温、信噪比高等优点。
[0003]蓝宝石光纤传感器可以在航空领域得到很广泛的应用，既可以满足实时温度监控的需求，又能很好的避免电磁干扰带来的影响，而且还能很好的解决在电子设备中的信噪比问题。
[0004]一般的蓝宝石光纤传感器在封装的过程中会在陶瓷管与光纤之间填充高温陶瓷胶，用以保护光纤，但由于受温度的影响，高温陶瓷胶会有变形且易老化的问题，在一定程度上会影响光纤测量的稳定性，而且在不同的温度段对用胶的成本影响较大，因此亟需一种蓝宝石单模光纤光栅高温传感器来解决。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种蓝宝石单模光纤光栅高温传感器，以解决上述问题，达到提高光纤测量稳定性及准确性的目的。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种蓝宝石单模光纤光栅高温传感器，包括刚玉管，所述刚玉管一端密封且另一端开口，所述刚玉管内部设有光纤，所述刚玉管内部填充有惰性气体，所述光纤侧壁设有支撑部，所述刚玉管开口端设有密封组件，所述光纤为蓝宝石单模光纤。
[0007]优选的，所述惰性气体包括氮气。
[0008]优选的，所述支撑部包括若干光纤保护支架，所述光纤保护支架为Y型结构，若干所述光纤保护支架等间隔排列，所述光纤保护支架底部与所述刚玉管内壁固接，所述光纤保护支架中部与所述光纤固接，所述光纤保护支架为刚玉材质。
[0009]优选的，所述密封组件包括金属连接套，所述金属连接套为中空结构，所述金属连接套内壁与所述光纤固接，所述金属连接套一端与所述刚玉管开口端固接，所述刚玉管开口端外壁填充有高温陶瓷胶，所述高温陶瓷胶与所述金属连接套内壁相接处，所述金属连接套中部设有密封部。
[0010]优选的，所述密封部包括焊接填充材料，所述焊接填充材料位于所述金属连接套中部，所述焊接填充材料与所述刚玉管开口端固接，所述焊接填充材料中部固接有气体填充通道，所述气体填充通道一端与所述刚玉管内部连通。
[0011]优选的，所述刚玉管耐火温度至少为1850℃。
[0012]优选的，所述金属连接套内壁与所述光纤通过无缝焊接的方式固定连接。
[0013]本专利技术具有如下技术效果：刚玉管耐高温、耐酸碱、抗震性能好，将刚玉管进行抽真空处理后冲入惰性气体，有利于光纤的稳定，支撑部用于支撑光纤，将光纤与刚玉管固定连接为一体，防止整体装置收到震动后，光纤撞击刚玉管内壁，本专利技术的惰性气体和支撑部替代了传统传感器的高温陶瓷胶，对于光纤的保护效果更加明显，有利于传感器的稳定运行。
附图说明
[0014]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，下面描述中的附图仅仅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。
[0015]图1为本专利技术结构示意图；
[0016]图2为本专利技术蓝宝石单模光纤传导原理示意图；
[0017]图3为本专利技术实验装置结构示意图；
[0018]图4为本专利技术测试数据表；
[0019]其中，1、刚玉管；2、保护内腔；3、光纤；4、光纤保护支架；5、高温陶瓷胶；6、金属连接套；7、气体填充通道；8、焊接填充材料；9、反射光；10、入射光；11、反射光路径；12、透射光。
具体实施方式
[0020]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，所描述的实施例仅仅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。
[0021]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0022]参照图1
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4，本专利技术提供一种蓝宝石单模光纤光栅高温传感器，包括刚玉管1，刚玉管1一端密封且另一端开口，刚玉管1内部设有光纤3，刚玉管1内部填充有惰性气体，光纤3侧壁设有支撑部，刚玉管1开口端设有密封组件，光纤3为蓝宝石单模光纤。刚玉管1耐高温、耐酸碱、抗震性能好，将刚玉管1进行抽真空处理后冲入惰性气体，有利于光纤3的稳定，支撑部用于支撑光纤3，将光纤3与刚玉管1固定连接为一体，防止整体装置收到震动后，光纤3撞击刚玉管1内壁，本专利技术的惰性气体和支撑部替代了传统传感器的高温陶瓷胶，对于光纤3的保护效果更加明显，有利于传感器的稳定运行。
[0023]进一步优化方案，惰性气体包括氮气，氮气造价低，节约成本。刚玉管1内部形成保护内腔2，惰性气体填充在保护内腔2中。
[0024]进一步优化方案，支撑部包括若干光纤保护支架4，光纤保护支架4为Y型结构，若干光纤保护支架4等间隔排列，光纤保护支架4底部与刚玉管1内壁固接，光纤保护支架4中
部与光纤3固接，光纤保护支架4为刚玉材质。光纤保护支架4与刚玉管1接触地方用高温陶瓷胶5粘连，高温陶瓷胶5至少耐温1850℃且具有高密封性。
[0025]进一步优化方案，密封组件包括金属连接套6，金属连接套6为中空结构，金属连接套6内壁与光纤3固接，金属连接套6一端与刚玉管1开口端固接，刚玉管1开口端外壁填充有高温陶瓷胶5，高温陶瓷胶5与金属连接套6内壁相接处，金属连接套6中部设有密封部。高温陶瓷胶5防止空气进入到刚玉管1内部。
[0026]进一步优化方案，密封部包括焊接填充材料8，焊接填充材料8位于金属连接套6中部，焊接填充材料8与刚玉管1开口端固接，焊接填充材料8中部固接有气体填充通道7，气体填充通道7一端与刚玉管1内部连通。焊接焊接填充材料8的熔化温度为200℃～270℃，传感器制作完毕后将气体填充通道7进行封堵。
[0027]进一步优化方案，刚玉管1耐火温度至少为1850℃。
[0028]进一步优化方案，金属连接套6内壁与光纤3通过无缝焊接的方式固定连接。
[0029]参照图2，当入射光10通过光纤3时，满足布拉格光栅波长条件的光波通过反射光路径11被反射回来，形成反射光9，这样入射光波就被分成两个部分：反射光9和透射光12。
[0030]可改为采用高温管式炉提供高温环境，最高温度达到1900℃。温度设置为100℃，从常温升至1800℃，升本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蓝宝石单模光纤光栅高温传感器，其特征在于：包括刚玉管(1)，所述刚玉管(1)一端密封且另一端开口，所述刚玉管(1)内部设有光纤(3)，所述刚玉管(1)内部填充有惰性气体，所述光纤(3)侧壁设有支撑部，所述刚玉管(1)开口端设有密封组件，所述光纤(3)为蓝宝石单模光纤。2.根据权利要求1所述一种蓝宝石单模光纤光栅高温传感器，其特征在于：所述惰性气体包括氮气。3.根据权利要求1所述一种蓝宝石单模光纤光栅高温传感器，其特征在于：所述支撑部包括若干光纤保护支架(4)，所述光纤保护支架(4)为Y型结构，若干所述光纤保护支架(4)等间隔排列，所述光纤保护支架(4)底部与所述刚玉管(1)内壁固接，所述光纤保护支架(4)中部与所述光纤(3)固接，所述光纤保护支架(4)为刚玉材质。4.根据权利要求1所述一种蓝宝石单模光纤光栅高温传感器，其特征在于：所述密封组件包括金属连接套(6)，所述金属连接套(6)为中空结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹士玉，丁观洲，张志智，
申请(专利权)人：北方工业大学，
类型：发明
国别省市：