【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光纤光栅传感器核心部件基片制备，具体涉及一种局部高温的全硅质光纤光栅基片生产装置及工艺
技术介绍
1、光纤光栅传感器是一种波长调制型光纤传感器。基本工作原理是光经过光纤进入光栅区域，通过外界量的变化，引发光在光栅区域的多个参量发生改变，如波长、强度、振幅、频率等以此对外界量进行测量并实现数据传输。光纤光栅传感器具有抗干扰能力强、不受电磁干扰、测量精度高、易分布式组网、环境适应性好等特点。光纤光栅传感器属“本安型”产品，广泛用于矿山、桥梁、隧道、深基坑、高边坡、装配式建筑等远程、在线、实时、智能监测。
2、目前国内外从事光纤光栅传感技术的厂家，普遍采用环氧树脂+光纤光栅+传感基体的方式封装基片，环氧树脂胶水仅通过物理黏结与传感基体结合，结合方式并不牢固而且环氧树脂胶水在高温、高湿、强紫外线、腐蚀性环境中极易损坏脱落。
3、针对当前光纤传感器耐久性、稳定性差等问题，创新研发“传感基体-封装材料-光纤光栅”无机硅质封装技术生产新型光纤光栅传感器基片，已基片为基础开发的新型智能光纤光栅传感器，具备稳定性、耐久性好的优点，能够满足室外复杂环境中的应用。
4、然而基片研发阶段为手工封装，存在生产效率较低、无法精确控制加热范围和加热温度、易损坏光纤光栅、环境氛围温度波动大、封装质量无法保证一致性、产生烟尘无法有效收集等问题，为提高基片生产效率、生产质量，急需一种光纤光栅基片自动化制备设备及制备方法以实现基片的高效率、高质量、环保生产。
技术实现思路
<...【技术保护点】
1.一种局部高温的全硅质光纤光栅基片生产装置，其特征在于，包括承载平台(1)、加热箱体(2)、间隙自调节装置(3)、红外自稳定加热装置(4)、专用水冷模板(5)、模板运输装置(6)、控温水冷装置(7)、控温环保净化装置(8)、智能控制系统(9)；所述承载平台(1)为内包框架箱体结构，具备足够强度刚度，所述承载平台(1)上方安装所述加热箱体(2)，所述加热箱体(2)为内包框架五面盒状结构，具备足够强度刚度，所述承载平台(1)上平面居中位置安装所述模板运输装置(6)，所述模板运输装置(6)中心线上方设置所述红外自稳定加热装置(4)，所述红外自稳定加热装置(4)由所述间隙自调节装置(3)一端固定，灯管升降装置固定座位于所述加热箱体(2)上平面中心线位置；所述加热箱体(2)外上平面中心线一侧开设多个第一通孔(2-05)用于安装所述控温环保净化装置(8)；所述模板运输装置(6)上安装所述专用水冷模板(5)，所述控温水冷装置(7)为所述专用水冷模板(5)及所述红外自稳定加热装置(4)的水冷罩(4-02)均由水冷系统进行恒温冷却；所述承载平台(1)侧面安装所述智能控制系统(9)；所述承载平台(
2.根据权利要求1所述的一种局部高温的全硅质光纤光栅基片生产装置，其特征在于：所述加热箱体(2)进料侧开设方形进料口(2-01)，其余侧面开设检查窗(2-02)，所述进料口两侧设置多个接近开关(2-03)，所述进料口(2-01)上方设置电动拉杆闸门(2-04)，所述接近开关(2-03)联控所述电动拉杆闸门(2-04)；所述加热箱体进料面相反面开设多个第二通孔(2-06)，用于穿过多个水冷管、线缆。
3.根据权利要求1所述的一种局部高温的全硅质光纤光栅基片生产装置，其特征在于：所述模板运输装置(6)包括多个导轨(6-01)和模板托板(6-03)，所述多个导轨分布多个滑块(6-02)，所述多个滑块(6-02)固定在模板托板(6-03)边缘位置，所述模板托板(6-03)为板状，所述模板托板(6-03)中心线下安装丝母座(6-04)，所述丝母座(6-04)穿过精密丝杠(6-05)，所述精密丝杠(6-05)由多个轴承座(6-06)固定支撑，所述精密丝杠(6-05)由伺服电机一(6-07)连接驱动。
4.根据权利要求1所述的一种局部高温的全硅质光纤光栅基片生产装置，其特征在于：所述红外自稳定加热装置(4)包括特定波长聚光红外灯管(4-01)、第一热电偶(4-03)，所述特定波长聚光红外灯管(4-01)安装在水冷罩(4-02)内，第一热电偶(4-03)固定在专用水冷模板(5)的基片(5-05)上平面。
5.根据权利要求1所述的一种局部高温的全硅质光纤光栅基片生产装置，其特征在于：所述间隙自调节装置(3)包含多个精密丝杠(3-01)，精密丝杠(3-01)连接所述水冷罩(4-02)，所述多个精密丝杠传动装置(3-01)由伺服电机驱动二(3-02)。
6.根据权利要求1所述的一种局部高温的全硅质光纤光栅基片生产装置，其特征在于：所述控温环保净化装置(8)，包括循环风管(8-01)、净化过滤材料(8-02)、控温排风阀门(8-03)；所述循环风管(8-01)回风处设置第二热电偶(8-04)，所述第二热电偶(8-04)联控所述控温排风阀门(8-03)。
7.根据权利要求1所述的一种一种局部高温的全硅质光纤光栅基片生产装置，其特征在于：所述专用水冷模板(5)包括水冷板(5-01)、镶嵌模板(5-02)、防应力集中合金板(5-03)、特定比热容保温材料(5-04)、基片(5-05)、特制封装制剂(5-06)、光纤光栅(5-07)；所述水冷板为中空密封箱体接头，水冷板的上平面开设第一方形凹槽(5-0101)用于安装所述特定比热容保温材料(5-04)，水冷板的上平面开设多个第一半圆槽(5-0102)，第一半圆槽(5-0102)用于穿过并固定所述光纤光栅(5-07),所述特定比热容保温材料(5-04)围绕在所述镶嵌模板(5-02)周围，且厚度均匀一致，所述镶嵌模板(5-02)开设多个所述第二半圆槽(5-0201)用于穿过所述光纤光栅(5-07),所述镶嵌模板(5-02)开设多个基片状凹槽(5-0202)用于依次放置所述防应力集中合金板(5-03)、基片(5-05)，所述防应力集中合金板(5-03)、基片(5-05)均为异形板状形状基本一致，所述基片可为玻璃、非金属陶瓷、金属材质。
8.根据权利要求1所述的一种局部高温的全硅质光纤光栅基片生产装置，其特征在于：所述控温水冷装置(7)包括恒温水冷机(7-01)、多...
【技术特征摘要】
1.一种局部高温的全硅质光纤光栅基片生产装置，其特征在于，包括承载平台(1)、加热箱体(2)、间隙自调节装置(3)、红外自稳定加热装置(4)、专用水冷模板(5)、模板运输装置(6)、控温水冷装置(7)、控温环保净化装置(8)、智能控制系统(9)；所述承载平台(1)为内包框架箱体结构，具备足够强度刚度，所述承载平台(1)上方安装所述加热箱体(2)，所述加热箱体(2)为内包框架五面盒状结构，具备足够强度刚度，所述承载平台(1)上平面居中位置安装所述模板运输装置(6)，所述模板运输装置(6)中心线上方设置所述红外自稳定加热装置(4)，所述红外自稳定加热装置(4)由所述间隙自调节装置(3)一端固定，灯管升降装置固定座位于所述加热箱体(2)上平面中心线位置；所述加热箱体(2)外上平面中心线一侧开设多个第一通孔(2-05)用于安装所述控温环保净化装置(8)；所述模板运输装置(6)上安装所述专用水冷模板(5)，所述控温水冷装置(7)为所述专用水冷模板(5)及所述红外自稳定加热装置(4)的水冷罩(4-02)均由水冷系统进行恒温冷却；所述承载平台(1)侧面安装所述智能控制系统(9)；所述承载平台(1)底部设置多个个水平调节脚轮(1-01)，所述承载平台侧面开设多个检查窗(1-02)。
2.根据权利要求1所述的一种局部高温的全硅质光纤光栅基片生产装置，其特征在于：所述加热箱体(2)进料侧开设方形进料口(2-01)，其余侧面开设检查窗(2-02)，所述进料口两侧设置多个接近开关(2-03)，所述进料口(2-01)上方设置电动拉杆闸门(2-04)，所述接近开关(2-03)联控所述电动拉杆闸门(2-04)；所述加热箱体进料面相反面开设多个第二通孔(2-06)，用于穿过多个水冷管、线缆。
3.根据权利要求1所述的一种局部高温的全硅质光纤光栅基片生产装置，其特征在于：所述模板运输装置(6)包括多个导轨(6-01)和模板托板(6-03)，所述多个导轨分布多个滑块(6-02)，所述多个滑块(6-02)固定在模板托板(6-03)边缘位置，所述模板托板(6-03)为板状，所述模板托板(6-03)中心线下安装丝母座(6-04)，所述丝母座(6-04)穿过精密丝杠(6-05)，所述精密丝杠(6-05)由多个轴承座(6-06)固定支撑，所述精密丝杠(6-05)由伺服电机一(6-07)连接驱动。
4.根据权利要求1所述的一种局部高温的全硅质光纤光栅基片生产装置，其特征在于：所述红外自稳定加热装置(4)包括特定波长聚光红外灯管(4-01)、第一热电偶(4-03)，所述特定波长聚光红外灯管(4-01)安装在水冷罩(4-02)内，第一热电偶(4-03...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡仲春，周福宝，郭永兴，康荣学，高锡平，张健，
申请(专利权)人：中国安全生产科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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