【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光纤传感器，尤其涉及一种测量海水温盐的f-p级联光纤传感结构及其制备方法。
技术介绍
1、海水的盐度是研究海水洋流走向，推进海洋环境治理的重要参考。测量海水盐度在海洋科考、资源勘探、生态保护等领域发挥了不可替代的作用。当下，研究人员普遍通过测量海水的折射率来推导出海水盐度，而温度与盐度都是影响海水折射率的重要因素，近年来，通过温度补偿来实现温度、盐度的高精度一体化测量的光纤传感器发展迅速。其中，法布里-珀罗温度传感器由于其较高的灵敏度和精度，表现出了优异的测温性能。因此，法布里-珀罗温度传感器发展十分迅速，并且应用十分广泛。
2、中国专利cn115597658a公布了一种测量海水温盐的f-p级联光纤传感器，该专利仅简单的通过使用胶水将玻璃管粘接在一起，粘接处结构强度低，难以应对复杂的海洋环境。此外，该专利在填充温敏材料时仅使用了将温敏材料涂敷在毛细玻璃管一侧的方法，此方法无法控制温敏材料在毛细玻璃管内部填充的体积以及填充位置，并且使温敏材料直接暴露在海水中，降低了温敏材料的使用寿命，而且填充温敏材料需耗费大量的原材料。
3、为此，为了解决上述现有技术中存在的技术问题，需要提供一种测量海水温盐的f-p级联光纤传感结构及其制备方法。
技术实现思路
1、（一）要解决的技术问题
2、鉴于现有技术的上述缺点、不足，本专利技术提供一种测量海水温盐的f-p级联光纤传感结构及其制备方法，解决了现有技术中光纤传感器温敏材料的使用寿命低、粘接处结构强度
3、（二）技术方案
4、为了达到上述目的，本专利技术采用的主要技术方案包括：
5、本专利技术第一方面提供了一种测量海水温盐的f-p级联光纤传感结构的制作方法，该制作方法的步骤包括：
6、s1：取空芯光纤，进行加热并拉锥，得到拉锥后的空芯光纤，取注射器针头，将空芯光纤插入注射器针头中，用环氧树脂胶密封，静置24小时，得到填充结构；
7、s2：将填充结构接入第一针筒中，并将接有填充结构的第一针筒的前端浸入已经静置好的温敏材料中，根据温敏材料的抽取总量公式的计算结果，将第一针筒从零刻度线抽取温敏材料，在第一针筒抽取5cm-10cm，并静置30min-60min，将装有温敏材料的填充结构从第一针筒取下，再使装有温敏材料的填充结构接入第二针筒中；
8、其中抽取总量公式为：
9、；
10、式中：q为通过管道截面的流量，单位为μm3/s；t为抽取时间，单位为s；p1为大气压强，单位为kpa；p2为第一针筒抽取后第一针筒内的压强，单位为kpa；η为液体的粘滞系数，单位为pa·s；r1为拉锥前空芯光纤的内径，单位为μm；r2为拉锥后空芯光纤的内径，单位为μm；l为拉锥后的空芯光纤总长度，单位为μm；k为空芯光纤拉锥前后内径之差与空芯光纤拉锥前后的长度之差的比值系数；
11、s3：将装有温敏材料的填充结构和第二针筒固定于注射泵执行机构中，再将注射泵执行机构和注射泵控制器连接在一起，将填充结构末端的空芯光纤置于六维调整架一侧的夹持机构上；
12、s4：用电弧熔接机将毛细石英管管体和毛细石英棒熔接起来，研磨毛细石英棒，使毛细石英棒的厚度为10μm-20μm，得到石英膜片，将熔接有石英膜片的毛细石英管管体置于六维调整架另一侧的夹持机构上；
13、s5：在六维调整架上，将空芯光纤和熔接有石英膜片的毛细石英管管体对准，将空芯光纤送入熔接有石英膜片的毛细石英管管体中，通过控制注射泵控制器将温敏材料填充进入熔接有石英膜片的毛细石英管管体中；
14、s6：用电弧熔接机将填充好温敏材料的熔接有石英膜片的毛细石英管管体和单模光纤熔接在一起，单模光纤与温敏材料之间形成的空腔，即温度传感腔，进而得到只带有温度传感腔的光纤传感结构；
15、s7：将只带有温度传感腔的光纤传感结构套入金属套管组件中，金属套管组件与石英膜片之间形成的空腔，即盐度传感腔，则完成了测量海水温盐的f-p级联光纤传感结构的制备。
16、可选地，石英膜片的厚度为10μm-20μm。
17、可选地，温敏材料为聚二甲基硅氧烷。
18、本专利技术第二方面的实施例提供了一种测量海水温盐的f-p级联光纤传感结构，包括：毛细石英管管体；单模光纤，设置于毛细石英管管体的内部的第一端，并与毛细石英管管体的内壁相连接；温敏材料，设置于毛细石英管管体的内部的第二端，并与毛细石英管管体的内壁相连接；温度传感腔，设置于毛细石英管管体的内部，且设置于单模光纤与温敏材料之间；石英膜片，设置于温敏材料的端部，并与毛细石英管管体的内部的第二端相连接；金属套管组件，套设于毛细石英管管体的外部，并与毛细石英管的管体相连接；盐度传感腔，设置于金属套管组件与石英膜片之间，并与金属套管组件、石英膜片均相连接。
19、可选地，金属套管组件包括：套管件，套设于毛细石英管的管体的外部，并与毛细石英管相连接；尾部件，设置于盐度传感腔的远离石英膜片的端部，并与盐度传感腔相连接；连接件，设置于尾部件与套管件之间，并与盐度传感腔相连接。
20、（三）有益效果
21、本专利技术第一方面提供的测量海水温盐的f-p级联光纤传感结构的制作方法，通过控制石英膜片的厚度，进而保证石英膜片在隔离海水的同时不干扰光纤传感器正常工作，并通过改进温敏材料的填充方法，使得电弧熔接和填充温敏材料的工序得以改变，进而降低了光纤传感结构的制作难度，另外通过温敏材料的抽取总量公式的计算，并通过限定第一针筒的抽取距离和静置时间，避免了因抽取过多而导致的温敏材料浪费，且有效防止了温敏材料的泄漏，进而避免了泄露的温敏材料污染六维调整架，延长了六维调整架的使用寿命，并且抽取在填充结构里面的温敏材料可进行多次填充至不同的毛细玻璃管内部，可重复性好。
22、本专利技术第二方面提供的测量海水温盐的f-p级联光纤传感结构通过设置温度传感腔和盐度传感腔，进而能够兼顾测量海水的温度和盐度，且由于设置了石英膜片，使得温敏材料与海水隔离，一方面，避免了海水对温敏材料造成腐蚀，另一方面，又防止了盐粒附着在温敏材料表面，保证了温敏材料对温度变化的准确感知。这样设置，不仅可以确保温敏材料的持久性和稳定性，大大提高了温敏材料的使用寿命，进而提高了光纤传感器在复杂海洋环境下的寿命，还能够保证其对温度变化的灵敏度不受影响，进而维持其对温度变化的精确监测。
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1.一种测量海水温盐的F-P级联光纤传感结构的制作方法，其特征在于，所述制作方法的步骤包括：
2.如权利要求1所述的测量海水温盐的F-P级联光纤传感结构的制作方法，其特征在于，所述石英膜片的厚度为10μm-20μm。
3.如权利要求1所述的测量海水温盐的F-P级联光纤传感结构的制作方法，其特征在于，所述温敏材料为聚二甲基硅氧烷。
4.一种利用如权利要求1所述制作方法制得的测量海水温盐的F-P级联光纤传感结构，其特征在于，包括：
5.如权利要求4所述的测量海水温盐的F-P级联光纤传感结构，其特征在于，所述金属套管组件包括：
【技术特征摘要】
1.一种测量海水温盐的f-p级联光纤传感结构的制作方法，其特征在于，所述制作方法的步骤包括：
2.如权利要求1所述的测量海水温盐的f-p级联光纤传感结构的制作方法，其特征在于，所述石英膜片的厚度为10μm-20μm。
3.如权利要求1所述的测量海水温盐的f-p级联...
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