一种双尾纤光纤光栅温度传感器制造技术

技术编号:6992821 阅读:272 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种光纤光栅传感器,具体涉及一种高精度宽温度范围内(特别是高温)使用的双尾纤光纤光栅温度传感器。特别指出的是双尾纤结构,能测温上限高(360摄氏度),由耐高温传导光纤、耐高温光纤光栅、外壳、高温胶封固而成。并且结构紧凑简单,安全性能可靠,使用寿命长,不用附加其它能源,与传统温度传感器相比,它可以应用在传统温度传感器不能应用的恶劣环境中,尤其是它本质防爆的安全特性,更适合在核电站、油田、航天、化工、矿业、节能减排等领域中广泛使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光纤光栅传感器,具体涉及一种高精度宽温度范围内(特别是高 温)使用的双尾纤光纤光栅温度传感器
技术介绍
光纤光栅传感技术由于它极高的温度线性敏感性,在各测温领域得到了广泛应 用,特别是它的超长寿命及高稳定性,更是其它技术所制造的传感器无法达到的。目前现有的光纤光栅温度传感器,都是采用普通通讯用单模光纤光栅为核心,经 敏化后制成的,存在着测温极限温度过低(小于120度),单尾纤(不便于多传感器复用) 的缺点。一、测温上限温度过低是由于采用普通光敏光纤制作光栅,而普通光敏光纤只能 工作在120度的情况下,否则极易损坏。二、为保证光纤光栅温度传感器的高稳定性及长寿命工作时限,在结构上只能使 光纤光栅的一端采用自由结构方式,而另一端则固定,外加保护套管保护,此结构决定了该 类型的温度传感器,只能是单尾纤形式,给实际波分复用带来不便。随着光纤光栅温度传感器在各领域使用场合的不断增加,对高温双尾光纤光栅温 度传感器需求的呼声越来越高,为此我们设计制造出,上限温度为360度高温的双尾光纤 光栅温度传感器,以满足目前及未来各高科技领域的需求,特别是军工、核工业、油田、航天 等领域的需求。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述不足和现状,所要解决的问题是提供一种能在高上限 温度测量温度值的双尾光纤光栅温度传感器。本专利技术所要解决的又一技术问题是提供一种双尾光纤光栅温度传感器,可以在 使用中解决多个温度传感器波分复用的需要,从而节省传导光纤通道个数,节约成本,提高 寿命及可靠性。本专利技术的具体实施方案是一种双尾纤结构,能够在高上限温度下可靠工作的双 尾光纤光栅温度传感器。具体说明的是本传感器是带有玻璃或陶瓷外壳,由特种耐高温胶封固的双尾纤 结构,高温光纤光栅制作的光纤光栅温度传感器。特别指出的是本温度传感器对低温到高温的温度变化敏感,而对除温度外的其 它物理量不敏感,制成品从-20度一+360度温度范围内,其波长变化量与温度变化量一一 线性对应。特别要求保护的技术方案是本专利技术所述的外壳材料是玻璃或陶瓷;本专利技术所述的光纤光栅用为外层涂有耐高温涂层的耐高温光纤光栅,并且全部无裸露部分。本专利技术所述的光纤光栅采用双尾纤结构,为使用者带来极大方便利。本专利技术具体特点还在于外壳材料的热膨胀系数与外壳内的光纤光栅的热膨胀系数相一致。本专利技术具体特点还在于传感器外壳出纤端与光纤光栅是采用特种耐高温的高分 子聚合物胶粘剂粘接在一起的。本专利技术具体特点还在于传感器外壳内的光纤光栅总是保持在松弛状态。 附图说明图为本专利技术一种双尾纤光纤光栅温度传感器结构示意图1、尾纤;2、耐高温胶粘剂;3外壳;4、耐高温光纤光栅;5、尾纤;本专利技术的一种双尾纤光纤光栅温度传感器具有如下优点结构紧凑简单,安全性能可靠,使用寿命长,能测温上限高(360度),不用附加其 它能源,特别是能应用在其它形式温度传感器不能胜任的地方,尤其是在核电站、油田、航 天、化工、矿业、节能减排等领域中有极大应用前景。具体实施例下面结合说明书附图和实例对本专利技术做进一步详细说明实施例1 见图将直径4mm玻璃管3中,穿入长为20mm光纤光栅4,此时玻璃管3 选长度60mm,光纤光栅两端用熔接机熔接上两条尾纤(单模耐高温光纤1和幻,在外壳两 端用耐高温的高分子聚合物胶粘剂2粘牢,此时注意始终保持耐高温光纤光栅保持松弛状 态即可,待胶固化后即为成品。实施例2 见图,首先将耐高温光纤光栅4涂上一层耐高温涂料,再将其两端用熔 接机各熔接上一条单模耐高温光纤1和5作为尾纤,将熔接点用耐高温涂料涂满,再将其穿 入陶瓷外壳3中,最后用耐高温的高分子聚合物胶粘剂2把光纤光栅与外壳3固定在一起 粘牢,待胶固化后即可,自始至终注意保持耐高温光纤光栅处于松弛状态。权利要求1.一种双尾纤光纤光栅温度传感器。其特征在于位于一端的传导光纤1,将传导光纤 与外壳封固在一起的耐高温胶2、外壳3与传导高温光纤熔接在一起的,耐高温光纤光栅4 与耐高温光纤光栅4另一端熔接在一起的传导高温光纤5。2.根据权利要求1所述的一种双尾纤光纤光栅温度传感器,其特征在于传感器具有两 条尾纤1和5,以方便波分复用。3.根据权利要求1所述的一种双尾纤光纤光栅温度传感器,其特征于传导光纤尾纤1 和5,是与耐高温光纤光栅4同样的光纤类型结构。4.根据权利要求1所述的一种双尾纤光纤光栅温度传感器,其特征于耐高温光纤光 栅4的热膨胀系数与外壳3的热膨胀系数相等或非常接近。5.根据权利要求1所述的一种双尾纤光纤光栅温度传感器,其特征于耐高温高分子 聚合物胶固化后的物理特性与外壳3和传导光纤尾纤1和5的物理特性相同。6.根据权利要求1所述的一种双尾纤光纤光栅温度传感器,其特征于耐所用的高温 光纤光栅4为涂有耐高温涂料的耐高温光纤光栅。7.根据权利要求1所述的一种双尾纤光纤光栅温度传感器,其特征于在任何情况下 都要保证耐高温光纤光栅处于松弛状态。全文摘要本专利技术涉及一种光纤光栅传感器,具体涉及一种高精度宽温度范围内(特别是高温)使用的双尾纤光纤光栅温度传感器。特别指出的是双尾纤结构,能测温上限高(360摄氏度),由耐高温传导光纤、耐高温光纤光栅、外壳、高温胶封固而成。并且结构紧凑简单,安全性能可靠,使用寿命长,不用附加其它能源,与传统温度传感器相比,它可以应用在传统温度传感器不能应用的恶劣环境中,尤其是它本质防爆的安全特性,更适合在核电站、油田、航天、化工、矿业、节能减排等领域中广泛使用。文档编号G01K11/32GK102095521SQ20091022903公开日2011年6月15日 申请日期2009年12月9日 优先权日2009年12月9日专利技术者张强 申请人:天津金工机械设备制造有限公司, 张强本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双尾纤光纤光栅温度传感器。其特征在于:位于一端的传导光纤1,将传导光纤与外壳封固在一起的耐高温胶2、外壳3与传导高温光纤熔接在一起的,耐高温光纤光栅4与耐高温光纤光栅4另一端熔接在一起的传导高温光纤5。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张强
申请(专利权)人:天津金工机械设备制造有限公司张强
类型:发明
国别省市:12

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