光纤光栅温度传感探头制造技术

本发明专利技术公开了一种光纤光栅温度传感探头，包括：介质封装筒；悬空在所述介质封装筒中的用来测量温度的光纤光栅；封装所述介质封装筒两端的封装装置；以及穿过所述封装装置的所述光纤光栅两侧的光纤；其中所述介质封装筒由绝缘塑料制成。本发明专利技术的光纤光栅温度传感探头低成本、小体积、高响应速度、方便生产，并且封装结构简单，能有效消除因封装结构形变对测量精度的影响，具有较高的测量精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种温度传感器，特别涉及一种用于测量线型温度参数的光纤光栅温度传感探头
技术介绍
外界温度改变会引起光纤光栅Bragg波长的移位。从物理本质看，引起波长移位的原因主要有3个方面光纤热膨胀效应、光纤热光效应以及光纤内部热应力引起的弹光效应。为了能得到光纤光栅温度传感器更详细的数学模型，对研究的光纤光栅可以作以下假设(1)仅研究光纤自身各种热效应，忽略外包层以及披层物体由于热效应而引发的其它物理过程。很显然，热效应与材料本身密切相关，不同的外包层(如弹性塑料包层、金属包层等)、不同的被测物体经历同样的温度变化将对光栅产生极为不同的影响。(2)仅考虑光纤的线性热膨胀区，忽略温度对热膨胀系数的影响。由于石英材料的软化点在2700°C右，所以在常温范围完全可以忽略温度对热膨胀系数的影响，认为热膨胀系数在测量范围内始终保持为常数。(3)在1.3-1.5μπι的波长范围内，认为热光效应在研究的温度范围内保持一致， 即光纤折射率温度系数保持为常数。(4)仅研究温度均勻分布情况，忽略光纤光栅不同位置之间的温差效应。因为一般光纤光栅的尺寸仅IOmm左右，所以认为它处于一均勻温场并不会引起较显著的误差，这样就可以忽略由于光栅不同位置之间的温差而产生的热应力影响。基于以上几点假设，可得出单纯光纤光栅的温度传感数学模型。从光栅Bragg方程λ B = 2neffA出发，当外界温度改变时，对Bragg方程进行展开，可得温度变化△ T导致光纤光栅的相对波长移位为权利要求1.一种光纤光栅温度传感探头，包括介质封装筒；悬空在所述介质封装筒中的用来测量温度的光纤光栅；封装所述介质封装筒两端的封装装置；以及穿过所述封装装置的所述光纤光栅两侧的光纤；其中所述介质封装筒由绝缘塑料制成。2.根据权利要求1所述的传感探头，其中所述封装装置为安装在所述介质封装筒两端的两个穿孔挡板，其中所述光纤分别从穿孔挡板的小孔穿过并胶粘在所述小孔中。3.根据权利要求1所述的传感探头，其中所述穿孔挡板的圆周边缘通过胶粘剂连接介质封装筒内表面。4.根据权利要求3所述的传感探头，其中所述介质封装筒两端均连接尾套，用于固定由所述光纤为线芯的光缆。5.根据权利要求4所述的传感探头，其中在所述尾套与所述穿孔挡板之间装有用于定位穿孔挡板的堵头。6.根据权利要求4所述的传感探头，其中所述光纤光栅为刻有FBG栅区的光纤。7.根据权利要求6所述的传感探头，其中所述光纤光栅在介质封装筒内形成圆弧形状，其弧高小于介质封装筒的内径。8.根据权利要求7所述的传感探头，其中，所述穿孔挡板小孔具有面向介质封装筒空腔的喇叭口，以便于形成圆弧形的光纤光栅。9.根据权利要求1所述的传感探头，其中，所述光纤光栅的材质为石英玻璃。10.根据权利要求1所述的传感探头，其中，所述绝缘塑料为ABS耐高温塑料或硅橡胶。全文摘要本专利技术公开了一种光纤光栅温度传感探头，包括介质封装筒；悬空在所述介质封装筒中的用来测量温度的光纤光栅；封装所述介质封装筒两端的封装装置；以及穿过所述封装装置的所述光纤光栅两侧的光纤；其中所述介质封装筒由绝缘塑料制成。本专利技术的光纤光栅温度传感探头低成本、小体积、高响应速度、方便生产，并且封装结构简单，能有效消除因封装结构形变对测量精度的影响，具有较高的测量精度。文档编号G01K1/08GK102401702SQ20101027904公开日2012年4月4日 申请日期2010年9月10日 优先权日2010年9月10日专利技术者徐相涛, 文进, 荣宁, 黄正宇 申请人:北京蔚蓝仕科技有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：文进，荣宁，徐相涛，黄正宇，
申请(专利权)人：北京蔚蓝仕科技有限公司，
类型：发明
国别省市：