光纤布拉格光栅温度传感器及其原位标定方法技术

技术编号:41255265 阅读:15 留言:0更新日期:2024-05-11 09:15
本发明专利技术提供一种光纤布拉格光栅温度传感器及其原位标定方法,光纤布拉格光栅温度传感器包括光纤和套设在光纤上的金属套管,光纤的两端分别从金属套管的两端伸出,光纤中的布拉格光栅位于金属套管内,光纤中位于金属套管的部分与金属套管同中心线设置,其中,光纤布拉格光栅温度传感器还包括套设在金属套管外壁上且与金属套管同中心线设置的圆柱状坩埚,圆柱状坩埚的内部包含至少3个同轴且相互嵌套的环状空腔,至少3个环状空腔内分别填充具有不同相变温度点的相变材料;本发明专利技术将不同的相变材料与光纤布拉格光栅温度传感器相结合,能够修正光纤布拉格光栅温度传感器的温度灵敏度系数和起始波长,保证了光纤布拉格光栅温度传感器的测量精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光纤传感,尤其涉及一种光纤布拉格光栅温度传感器及其原位标定方法


技术介绍

1、光纤光栅是在光纤芯内介质折射率呈周期性变化的一种光纤无源器件,其作用相当于一个窄带的反射镜,只反射某一波长附近的光。光纤布拉格光栅温度传感器是用光纤布拉格光栅作敏感元件的功能型光纤传感器,可以直接传感温度和应变以及实现与温度和应变有关的其它参数的间接测量。因此需要在出厂之前,将光纤光栅传感器置于高低温试验箱中,通过控制试验箱恒定在某一标准温度,来对波长与温度进行线性拟合,从而实现光纤光栅传感器的温度标定。

2、然而在使用过程中,由于现场作业的环境恶劣,长时间使用过程中,光纤光栅温度传感器会存在起始波长漂移、灵敏度变化等现象。而且由于传感器大多安装在高温高压等环境中,不易拆卸,无法送入实验室进行校准,而且由于标定用的高低温试验箱体积较大,不方便携带,这就造成了当传感器出现检测误差时,无法及时有效的现场检测校正,从而造成温度检测误差。

3、因此,亟需一种光纤布拉格光栅温度传感器及其原位标定方法以解决上述技术问题。

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技本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种光纤布拉格光栅温度传感器,其特征在于,包括光纤和套设在所述光纤上的金属套管,所述光纤的两端分别从所述金属套管的两端伸出,所述光纤中位于所述金属套管的部分设置有布拉格光栅,所述布拉格光栅与所述金属套管同中心线设置;

2.根据权利要求1所述的光纤布拉格光栅温度传感器,其特征在于,多个所述环状空腔内所填充的所述相变材料的相变温度点沿远离所述布拉格光栅的方向依次升高。

3.根据权利要求1所述的光纤布拉格光栅温度传感器,其特征在于,多个所述环状空腔内所填充的所述相变材料的填充量满足:在环境温度持续升高过程中,所述相变材料的相变过程时间为5~20min。

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【技术特征摘要】

1.一种光纤布拉格光栅温度传感器,其特征在于,包括光纤和套设在所述光纤上的金属套管,所述光纤的两端分别从所述金属套管的两端伸出,所述光纤中位于所述金属套管的部分设置有布拉格光栅,所述布拉格光栅与所述金属套管同中心线设置;

2.根据权利要求1所述的光纤布拉格光栅温度传感器,其特征在于,多个所述环状空腔内所填充的所述相变材料的相变温度点沿远离所述布拉格光栅的方向依次升高。

3.根据权利要求1所述的光纤布拉格光栅温度传感器,其特征在于,多个所述环状空腔内所填充的所述相变材料的填充量满足:在环境温度持续升高过程中,所述相变材料的相变过程时间为5~20min。

4.根据权利要求1所述的光纤布拉格光栅温度传感器,其特征在于,所述光纤包括沿径向由内而外依次设置的纤芯层、内包层和涂覆层,所述布拉格光栅由飞秒激光刻蚀工艺刻蚀而成。

5.根据权利要求1所述的光纤布拉格光栅温度传感器,其特...

【专利技术属性】
技术研发人员:童杏林曾凡超王剑冒燕张翠潘玲
申请(专利权)人:武汉理工大学
类型:发明
国别省市:

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