一种光纤温度传感器及光纤温度传感系统技术方案

本发明专利技术公开一种光纤温度传感器及光纤温度传感系统，涉及光纤温度检测技术领域，所述光纤温度传感器，包括：基底

【技术实现步骤摘要】
一种光纤温度传感器及光纤温度传感系统


[0001]本专利技术涉及光纤温度检测
，特别是涉及一种光纤温度传感器及光纤温度传感系统
。

技术介绍

[0002]相较于温度敏感电阻，光纤温度传感器具有体积小
、
电绝缘性好
、
抗电磁干扰
、
易于长距离复用组网等优异特性
。
目前典型的光纤温度传感器主要包括荧光型
、
光纤光栅型
、
拉曼
/
布里渊散射型
、
干涉型等类型
。
其中，荧光型光纤温度传感器的制造需要昂贵的稀土掺杂光纤或离子发光材料；光纤光栅型需要刻写光栅结构，且光纤光栅型光纤温度传感器基本不具备可调谐性；拉曼
/
布里渊散射型适用于长距离分布式温度传感，但需要具备精密信号的解调系统，若解调系统精密程度不高，拉曼
/
布里渊散射型光纤温度传感器的温度检测结果会受到影响
。
相比之下，干涉型光纤温度传感器具有灵活的结构设计，造价适宜，可调谐性好，且不需要高精密度的解调系统，因此干涉型光纤温度传感器的应用范围更为广泛
。
[0003]但当前干涉型光纤温度传感器的制造通常需要熔接多段光纤或制备其他微纳结构，普遍存在需精密加工
、
结构复杂等问题，这对干涉型光纤温度传感器应用产生了一定的影响
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种光纤温度传感器及光纤温度传感系统，其结构简单，能够降低生产成本，且制备容易，适用范围更为广泛
。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]一种光纤温度传感器，包括：基底
、
传感光纤和反射光纤；
[0007]所述基底上开设贯穿端部的凹槽；所述传感光纤和所述反射光纤均置于所述凹槽内；所述传感光纤与所述反射光纤间隔分布，所述传感光纤和所述反射光纤之间凹槽部分形成干涉腔；
[0008]所述基底用于与待测温物体的表面接触，并随着待测温物体的温度变化发生形变，从而使得所述干涉腔的长度发生改变；
[0009]所述传感光纤用于传输光信号，并在输出端面发生反射和透射，形成第一反射光和透射光；所述反射光纤用于接收经过所述干涉腔后的透射光，并在输入端面进行反射，形成第二反射光；所述传感光纤还用于接收经过所述干涉腔后的第二反射光；所述传感光纤内的第一反射光和所述第二反射光发生干涉形成干涉光；所述干涉光用于确定所述待测温物体的温度
。
[0010]可选地，所述的光纤温度传感器，还包括：盖板；所述盖板设置在基底顶部；所述盖板用于固定所述传感光纤和所述反射光纤
。
[0011]可选地，所述基底为聚二甲基硅氧烷基底；所述盖板为聚二甲基硅氧烷盖板
。
[0012]可选地，所述传感光纤为单模光纤
、
少模光纤
、
多模光纤或微结构光纤
。
[0013]可选地，所述反射光纤为单模光纤
、
少模光纤
、
多模光纤或微结构光纤
。
[0014]为实现上述目的，本专利技术还提供了如下方案：
[0015]一种光纤温度传感系统，包括：光源
、
光谱分析仪和如上所述的光纤温度传感器；
[0016]所述光源和所述光谱分析仪均与所述光纤温度传感器连接；
[0017]所述光源用于产生光信号；所述光信号进入所述光纤温度传感器中的传感光纤；
[0018]所述光谱分析仪用于根据所述光纤温度传感器产生的干涉光生成干涉光谱，并根据所述干涉光谱确定所述待测温物体的温度
。
[0019]可选地，所述光纤温度传感系统，还包括：环形器；
[0020]所述光源和所述光谱分析仪均通过所述环形器与所述光纤温度传感器连接
。
[0021]可选地，所述环形器，包括：第一接口
、
第二接口
、
第三接口；
[0022]所述光源与所述第一接口连接，所述第二接口与所述光纤温度传感器连接，所述第三接口与所述光谱分析仪连接
。
[0023]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
[0024]本专利技术实施例传感光纤和反射光纤置于基底的凹槽上且间隔分布，使得传感光纤和反射光纤之间凹槽部分形成干涉腔，干涉腔使得在传感光纤和反射光纤中传输的光信号产生光程差，从而产生干涉光，干涉光用于确定待测温物体的温度，相较于当前现有的干涉型光纤温度传感器，本专利技术实施例提供的光线温度传感器制造不需要熔接多段光纤或制备其他微纳结构即可得到用于确定待测温物体的温度的干涉光，结构简单，生产成本不高，制备容易，适用范围更为广泛
。
附图说明
[0025]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
。
[0026]图1为本专利技术一种光纤温度传感器的实物结构图；
[0027]图2为本专利技术一种光纤温度传感器的实物侧视图；
[0028]图3为本专利技术一种光纤温度传感系统的连接示意图；
[0029]图4为传感光纤
32
和反射光纤
33
端面间隔为
72.3
μ
m
时干涉光谱随温度的变化图；
[0030]图5传感光纤
32
和反射光纤
33
端面间隔为
72.3
μ
m
时谐振波长随温度的变化图；
[0031]图6传感光纤
32
和反射光纤
33
端面间隔为
40.2
μ
m
时干涉光谱随温度的变化图；
[0032]图7传感光纤
32
和反射光纤
33
端面间隔为
40.2
μ
m
时谐振波长随温度的变化图
。
[0033]符号说明：
[0034]光源
‑1，环形器
‑2，光纤温度传感器
‑3，基底
‑
31、
传感光纤
‑
32、
反射光纤
‑
33
，盖板
‑
34
，光谱分析仪
‑
4。
具体实施方式
[0035]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
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种光纤温度传感器，其特征在于，包括：基底
、
传感光纤和反射光纤；所述基底上开设贯穿端部的凹槽；所述传感光纤和所述反射光纤均置于所述凹槽内；所述传感光纤与所述反射光纤间隔分布，所述传感光纤和所述反射光纤之间凹槽部分形成干涉腔；所述基底用于与待测温物体的表面接触，并随着待测温物体的温度变化发生形变，从而使得所述干涉腔的长度发生改变；所述传感光纤用于传输光信号，并在输出端面发生反射和透射，形成第一反射光和透射光；所述反射光纤用于接收经过干涉腔后的透射光，并在输入端面进行反射，形成第二反射光；所述传感光纤还用于接收经过干涉腔后的第二反射光；所述传感光纤内的第一反射光和第二反射光发生干涉形成干涉光；所述干涉光用于确定所述待测温物体的温度
。2.
根据权利要求1所述的光纤温度传感器，其特征在于，还包括：盖板；所述盖板置于基底顶部；所述盖板用于固定所述传感光纤和所述反射光纤
。3.
根据权利要求2所述的光纤温度传感器，其特征在于，所述基底为聚二甲基硅氧烷基底；所述盖板为聚二甲基硅氧烷盖板
。4.
根据权利要求1所述的光纤温度传感器，其特征在于，所述传感光纤为单模光纤
、
少模光纤

【专利技术属性】
技术研发人员：王娅楠，章俊杰，李振梁，徐驰雨，王懿铭，王飞，李志红，金鑫鑫，朱海永，
申请(专利权)人：温州大学，
类型：发明
国别省市：