專利名稱：一種光纖光柵溫度傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種溫度傳感器領(lǐng)域，尤其涉及的是一種光纖光柵溫度傳感器領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，溫度傳感器廣泛應(yīng)用于各種工程結(jié)構(gòu)，如隧道、橋梁、提壩和大型建筑等，進行施工監(jiān)測、長期健康監(jiān)測和火災(zāi)探測。傳統(tǒng)的溫度傳感器具有精度低、易受電磁干擾、穩(wěn)定性差、信號傳輸距離短等缺點，很難在惡劣的工作環(huán)境里進行精確的監(jiān)測。而光纖光柵溫度傳感器與傳統(tǒng)的溫度傳感器相比，具有靈敏度高、體積小、重量輕、安全防爆、抗電磁干擾能力強、信號傳輸距離遠(yuǎn)等優(yōu)點，因此，光纖光柵溫度傳感器越來越廣泛地受到各行各業(yè)的青睞。光纖光柵溫度傳感器在工程結(jié)構(gòu)尤其是在土木結(jié)構(gòu)中應(yīng)用時，遇到兩類問題，一是光纖光柵溫度傳感器本身強度的問題，二是時間響應(yīng)的問題。高強度必然導(dǎo)致大的封裝殼體厚度，從而影響對環(huán)境溫度的響應(yīng)速度；為提高響應(yīng)速度，就要減小封裝管的厚度，這又使得保護強度降低。在現(xiàn)有技術(shù)中，光纖光柵溫度傳感器的封裝結(jié)構(gòu)尚不能同時具備較強的保護強度和較快的響應(yīng)速度。因此，本發(fā)明正是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種既具有較強的保護強度、又具有較快響應(yīng)速度的光纖光柵溫度傳感器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中光纖光柵溫度傳感器不能同時具備較強的保護強度和較快的響應(yīng)速度的技術(shù)問題，而提供一種既具有較強的保護強度，又能夠?qū)Νh(huán)境溫度迅速響應(yīng)的光纖光柵溫度傳感器。為解決上面所述的技術(shù)問題，本發(fā)明主要采取以下技術(shù)方案一種光纖光柵溫度傳感器，包括光纖光柵、用于固定光纖光柵的光纖固定片、光纖固定片內(nèi)置于封裝管、橫截面中心沿軸向開設(shè)通孔的兩個光纜連接頭連接在封裝管的兩端，光纖固定片位于兩個光纜連接頭之間，固定于光纖固定片上的光纖光柵分別穿過該兩個光纜連接頭的通孔。作為本發(fā)明的一項優(yōu)選方案，在封裝管內(nèi)壁沿軸向?qū)ΨQ設(shè)置有用于固定光纖固定片的兩條槽。兩個光纜連接頭分別與封裝管的兩端通過螺紋配合連接，使封裝管和光纜連接頭緊密連接。作為本發(fā)明的一項優(yōu)選方案，光纖固定片采用長方形或 鈴形的光纖固定片。進一步的，光纖固定片由金屬、玻璃、陶瓷、膠木或復(fù)合材料制成；更進一步的，在長方形光纖固定片中部設(shè)置有長方孔、長腰孔、圓孔或網(wǎng)狀孔，用于將光纖固定片中部的光纖光柵置于封裝管的腔體中，這樣可以方便導(dǎo)熱，提高響應(yīng)速度。進一步的，封裝管由金屬、玻璃或陶瓷制成。作為優(yōu)選方案，光纖光柵通過膠粘或焊接的方式固定在光纖固定片上。進一步的，固定于光纖固定片上的光纖光柵呈松弛狀態(tài)。 本發(fā)明提供的光纖光柵溫度傳感器，一方面，由于采用金屬、玻璃或陶瓷材料制成的封裝管具有一定的厚度和強度，通過封裝管進行封裝保證了對光纖光柵有較強的保護強度；另一方面，采用本技術(shù)方案的封裝結(jié)構(gòu)，大大提高了光纖光柵溫度傳感器對環(huán)境溫度的響應(yīng)速度。同時，該光纖光柵溫度傳感器封裝結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，便于實施。


圖1是本發(fā)明第一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的側(cè)視剖視圖；圖3是長方形光纖固定片結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明第二種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是圖4的側(cè)視剖視圖；圖6是啞鈴形光纖固定片結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明進行詳細(xì)闡述。實施例1 請一并參閱圖1至圖3，圖1是本發(fā)明第一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖 2是圖1的側(cè)視剖視圖；圖3是長方形光纖固定片結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，光纖光柵溫度傳感器包括光纖光柵4、用于固定光纖光柵4的光纖固定片2、光纖固定片2內(nèi)置于封裝管3、 橫截面中心軸向設(shè)置通孔的兩個光纜連接頭11、12與封裝管3的兩端相連接，將固定于光纖固定片2上的光纖光柵4的兩端分別穿過所述兩個光纜連接頭11、12內(nèi)的通孔，與光纜 6相連接。在封裝管3內(nèi)壁沿軸向?qū)ΨQ設(shè)置兩條槽311、312，用于固定光纖固定片2，光纖固定片2的形狀為長方形，且其寬度就是所述兩條槽311、312的槽底之間的直線距離，將光纖固定片2插入封裝管3內(nèi)壁的兩條槽311、312中，使封裝管3對光纖固定片2進行緊密固定。為提高光纖光柵傳感器對諸方位溫度的響應(yīng)敏感，在光纖固定片2中部設(shè)置長方孔，將光纖固定片2中部的光纖光柵4置于封裝管的腔體中，便于光纖光柵4無阻礙的感應(yīng)到腔體內(nèi)的熱量。為了進一步增強由光纖固定片2產(chǎn)生的技術(shù)效果，光纖固定片2由金屬、 玻璃、陶瓷、膠木或復(fù)合材料制成，不僅使光纖固定片2本身具有一定的硬度，而且便于固定和避免因遇到熱量而使其軟化，即保證了封裝管3對光纖光柵的保護強度。兩個光纜連接頭11、12分別與封裝管3的兩端通過設(shè)置相互配合的螺紋相連接， 通過封裝管3的內(nèi)螺紋、光纜連接頭11、12的外螺紋的相互配合，使封裝管3與光纜連接頭 11、12緊密連接，由于光纖固定片2通過槽311、312緊密地固定于封裝管3內(nèi)部，所以整個封裝管3內(nèi)部達到了良好的固定效果；作為優(yōu)選方案，封裝管3由金屬、玻璃或陶瓷的材料制成，采用上述材料制成的封裝管3具有一定的厚度和強度，以保證對光纖光柵4有較強的保護強度。實施例1的具體實施過程如下光纖光柵4通過膠粘或者焊接的方式，固定在中部開有長方孔的光纖固定片2上的固定部位5處，若光纖固定片2為金屬時，通過膠粘或焊接的方式進行固定，若光纖固定片2為非金屬時，則通過膠粘的方式進行固定。如圖1所示， 固定時，要保證固定在光纖固定片2上的光纖光柵4呈松弛狀態(tài)。然后將固定有光纖光柵4 的光纖固定片2的插入封裝管3內(nèi)壁沿軸向設(shè)置的兩條槽311、312里，以實現(xiàn)封裝管3對光纖固定片2緊密固定；再將位于光纖固定片2兩側(cè)伸出的光纖光柵4分別穿過光纜連接頭11、12內(nèi)設(shè)置的通孔，與光纜6相連接，然后將設(shè)置有外螺紋的光纜連接頭11、12分別擰進兩端設(shè)置有內(nèi)螺紋的封裝管3里面，以保證整個封裝結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性。由于本實施例中光纖固定片2中部開有長方孔，熱量進入封裝腔體后，能無阻礙地傳導(dǎo)至光纖光柵4，光纖光柵4溫度傳感器迅速響應(yīng)，同樣，光纖固定片2的中部也可以開長腰孔、圓孔或網(wǎng)狀孔，達到和長方孔同樣的技術(shù)效果；同時，封裝管3具有一定的厚度和強度，保證了此封裝結(jié)構(gòu)對光纖光柵4具有較強的保護強度。實施例2 請一并參閱圖4至圖6，圖4是本發(fā)明第二種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5 是圖4的側(cè)視剖視圖；圖6是 鈴形光纖固定片結(jié)構(gòu)示意圖。實施例2與實施例1的不同之處在于實施例2所采用的光纖固定片2是 鈴形的，光纖光柵4通過膠粘或者焊接的方式固定在光纖固定片2的兩端固定部位5處，如圖4所示，再將光纖固定片2的兩端插入封裝管3的兩條槽311、312里，光纖固定片2和光纖光柵4的中部都置于封裝管3的腔體內(nèi)部，由于光纖固定片2是啞鈴形的，中間部位的上下沿未與封裝管3接觸，即腔體內(nèi)部是連通的，所以與實施例1中的長方形光纖固定片2相比，具有同樣的技術(shù)效果，因為都保證了腔體內(nèi)的光纖光柵4能夠迅速的感應(yīng)到熱量，提高了光纖光柵溫度傳感器對環(huán)境溫度的響應(yīng)速度?？梢岳斫獾氖?，盡管本發(fā)明已作了詳細(xì)說明并引證了實施例，但對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述的說明而做出的各種方案、修改和改動，但這些改動都應(yīng)該包含在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種光纖光柵溫度傳感器，包括光纖光柵G)，其特征在于，還包括用于固定所述光纖光柵的光纖固定片O)、所述光纖固定片O)內(nèi)置于封裝管(3)、橫截面中心沿軸向開設(shè)通孔的兩個光纜連接頭(11、1幻分別連接在封裝管(3)的兩端，光纖固定片( 位于兩個光纜連接頭(11、1幻之間，固定于光纖固定片( 上的光纖光柵(4)分別穿過所述兩個光纜連接頭(11、1幻的通孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖光柵溫度傳感器，其特征在于，在所述封裝管C3)內(nèi)壁沿軸向?qū)ΨQ設(shè)置有用于固定光纖固定片(2)的兩條槽(311、312)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖光柵溫度傳感器，其特征在于，兩個光纜連接頭(11、12) 分別與封裝管(3)的兩端通過螺紋配合連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖光柵溫度傳感器，其特征在于，所述光纖固定片( 為長方形。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光纖光柵溫度傳感器，其特征在于，所述光纖固定片( 中部設(shè)置有長方孔、長腰孔、圓孔或網(wǎng)狀孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖光柵溫度傳感器，其特征在于，所述光纖固定片( 為 鈴形。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的光纖光柵溫度傳感器，其特征在于，所述光纖固定片 (2)由金屬、玻璃、陶瓷、膠木或復(fù)合材料制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖光柵溫度傳感器，其特征在于，所述封裝管(3)由金屬、 玻璃或陶瓷制成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖光柵溫度傳感器，其特征在于，所述光纖光柵(4)通過膠粘或焊接的方式固定在光纖固定片( 上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或9所述的光纖光柵溫度傳感器，其特征在于，固定于光纖固定片 (2)上的光纖光柵(4)呈松弛狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種光纖光柵溫度傳感器，包括光纖光柵、用于固定光纖光柵的光纖固定片、光纖固定片內(nèi)置于封裝管、橫截面中心沿軸向開設(shè)通孔的兩個光纜連接頭連接在封裝管的兩端，光纖固定片位于兩個光纜連接頭之間，固定于光纖固定片上的光纖光柵分別穿過所述兩個光纜連接頭的通孔。采用這一封裝結(jié)構(gòu)的光纖光柵溫度傳感器，一方面，封裝管具有一定的厚度和強度，通過封裝管進行封裝保證了對光纖光柵具有較強的保護強度；另一方面，大大提高了光纖光柵溫度傳感器對環(huán)境溫度的響應(yīng)速度。同時，該光纖光柵溫度傳感器封裝結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，便于實施。
文檔編號G01K11/32GK102213625SQ20101014114
公開日2011年10月12日 申請日期2010年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月7日
發(fā)明者何唯平, 夏懋寅, 張 杰, 錢洪衛(wèi), 陸宗源 申請人:上海啟鵬工程材料科技有限公司, 深圳市海川實業(yè)股份有限公司