光纖溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與動(dòng)態(tài)標(biāo)定裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于光纖溫度檢測(cè)與標(biāo)定技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種光纖溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與動(dòng)態(tài)標(biāo)定裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)具有抗電磁干擾能力強(qiáng)、測(cè)量區(qū)域廣、穩(wěn)定性好、成本低和布線容易等特點(diǎn)。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，其基本理論已十分完善，已經(jīng)有許多較為成熟的產(chǎn)品投入了市場(chǎng)。
[0003]分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)在實(shí)際使用前需要對(duì)光纖進(jìn)行標(biāo)定，以使光纖測(cè)溫準(zhǔn)確無誤。目前，人工對(duì)光纖進(jìn)行標(biāo)定的過程比較繁雜，用時(shí)較長(zhǎng)。首先，需要準(zhǔn)備恒溫水槽，將光纖的一部分放入水槽中；然后，改變水槽溫度并讀取水槽溫度數(shù)據(jù)；最后，將水溫?cái)?shù)據(jù)與光纖測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行擬合后得到標(biāo)定系數(shù)。在標(biāo)定過程中由于人為或設(shè)備影響，容易產(chǎn)生標(biāo)定誤差，標(biāo)定過程持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，不利于大規(guī)模生產(chǎn)。分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)在使用過程中由于光纖斷裂、腐蝕或由于激光源長(zhǎng)時(shí)間使用，功率下降等因素，都會(huì)造成光纖檢測(cè)溫渡漂移，都需要對(duì)光纖進(jìn)行重復(fù)標(biāo)定。
[0004]中國專利文獻(xiàn)(申請(qǐng)?zhí)?200920087534.7)公開了一種光纖溫度定標(biāo)恒溫盒，該恒溫盒包括恒溫盒蓋板、紫銅恒溫盒圓軸、溫度傳感器、半導(dǎo)體制冷器和散熱器；其連接方式是，紫銅恒溫盒圓軸上安裝有溫度傳感器，溫度傳感器安裝在紫銅恒溫盒圓軸表面，溫度定標(biāo)段光纖繞置于紫銅恒溫盒圓軸上，半導(dǎo)體制冷器置于紫銅恒溫盒底部，散熱器置于半導(dǎo)體制冷器的另一面。該恒溫盒具有體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和易維護(hù)的優(yōu)勢(shì)。但存在如下缺陷:
[0005]1、該恒溫盒缺乏必要的隔熱措施，紫銅恒溫盒圓軸易與外界產(chǎn)生熱量交換，導(dǎo)致溫度標(biāo)定不精確。
[0006]2、紫銅恒溫盒圓軸上纏繞的待測(cè)光纖一般為十幾米，圈數(shù)較多，直接纏繞的方式并不能使光纖與圓軸緊密貼合，光纖溫度的傳遞會(huì)受影響。
[0007]3、缺乏必要的散熱措施。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本實(shí)用新型為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提出了一種光纖溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與動(dòng)態(tài)標(biāo)定裝置。
[0009]本實(shí)用新型提供了一種光纖溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與動(dòng)態(tài)標(biāo)定裝置，包括外層殼體、紫銅柱、溫度傳感器、TEC制冷片、散熱片，所述紫銅柱置于外層殼體內(nèi)，所述TEC制冷片置于紫銅柱底部，所述散熱片置于TEC制冷片的一面，所述溫度傳感器安裝在紫銅柱頂部。本實(shí)用新型在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上還作出了如下改進(jìn):
[0010]本實(shí)用新型的光纖溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與動(dòng)態(tài)標(biāo)定裝置還包括安裝板，所述外層殼體與安裝板相連，所述安裝板與散熱片固定連接，由外層殼體、安裝板和散熱片形成了一個(gè)腔體，所述紫銅柱、TEC制冷片與溫度傳感器均位于腔體內(nèi)部，所述腔體內(nèi)部還填充隔熱材料。
[0011]優(yōu)選的，所述隔熱材料采用玻纖棉。
[0012]進(jìn)一步的，所述安裝板與散熱片之間夾有隔熱墊。
[0013]優(yōu)選的，所述隔熱墊采用硅膠隔熱墊或者氣凝膠隔熱墊。
[0014]進(jìn)一步的，所述紫銅柱帶有外螺紋。
[0015]更進(jìn)一步的，還包括紫銅材料制成的外層夾緊殼，所述外層夾緊殼帶有內(nèi)螺紋，其套在紫銅柱外部，并通過紫銅螺釘固定在紫銅柱上。
[0016]更進(jìn)一步的，所述外層夾緊殼外表面上也安裝有溫度傳感器。
[0017]進(jìn)一步的，所述TEC制冷片通過導(dǎo)熱膠與紫銅柱緊密相連。
[0018]進(jìn)一步的，還包括軸流風(fēng)扇，所述軸流風(fēng)扇安裝在散熱片底部。
[0019]更進(jìn)一步的，所述散熱片上設(shè)有光纖接口和控制接口。
[0020]進(jìn)一步的，所述安裝板與散熱片通過尼龍螺釘連接。
[0021]本實(shí)用新型的有益效果為:
[0022]1、在由外層殼體、安裝板和散熱片形成的腔體內(nèi)填充隔熱材料，并在安裝板與散熱片之間夾隔熱墊，紫銅柱與TEC制冷片用導(dǎo)熱膠粘貼，徹底阻絕了紫銅柱和外層夾緊殼與外界熱量的交換，保持溫度恒定，大大提高了光纖溫度標(biāo)定與監(jiān)測(cè)的精確程度。
[0023]2、在對(duì)光纖溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)前，將光纖纏繞在紫銅柱的外螺紋上，纏繞完畢后在光纖上涂導(dǎo)熱硅脂以起到導(dǎo)熱和固定的作用，再將外層夾緊殼通過紫銅螺釘緊固在紫銅柱上，讓外層夾緊殼靠緊紫銅柱，以起到固定和增加光纖傳熱面積的作用，使光纖溫度可以快速的上升或下降，大大提高了裝置的響應(yīng)速度。
[0024]3、將軸流風(fēng)扇固定在散熱片上，軸流風(fēng)扇可以在散熱片溫度過高的時(shí)候啟動(dòng)，加快散熱。
[0025]4、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小巧、安裝方便，可以適應(yīng)多種工作環(huán)境，可以安裝在不同設(shè)備中。具有很好的絕熱性和密封性，在長(zhǎng)時(shí)間工作中只需較小的功率維持溫度恒定。
【附圖說明】
[0026]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]附圖標(biāo)記:
[0028]1.外層殼體，2.安裝板，3.散熱片，4.紫銅柱，5.外層夾緊殼，6.TEC制冷片，7.軸流風(fēng)扇，8.尼龍螺釘，9.紫銅螺釘，10-1.溫度傳感器，10-2.溫度傳感器，10-3.溫度傳感器，11.硅膠隔熱墊，12.光纖接口，13.控制接口，14.玻纖棉。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合【附圖說明】本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】:
[0030]本實(shí)施例提供的光纖溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與動(dòng)態(tài)標(biāo)定裝置，包括外層殼體1、安裝板2、散熱片3、紫銅柱4、外層夾緊殼5、TEC制冷片6、三個(gè)溫度傳感器、軸流風(fēng)扇7，所述外層殼體I與安裝板2相連，所述安裝板2通過尼龍螺釘8與散熱片3固定，由外層殼體1、安裝板2和散熱片3形成了一個(gè)腔體，所述紫銅柱4、外層夾緊殼5、TEC制冷片6與三個(gè)溫度傳感器均位于腔體內(nèi)部，所述腔體內(nèi)部剩余空間填充滿玻纖棉14。所述紫銅柱4帶有外螺紋，所述外層夾緊殼5帶有內(nèi)螺紋，其套在紫銅柱4外部，并通過紫銅螺釘9固定在紫銅柱4上。所述溫度傳感器10-1安裝在紫銅柱4頂部，所述溫度傳感器10-2和溫度傳感器10-3安裝在外層夾緊殼5外表面上。所述TEC制冷片6通過導(dǎo)熱膠粘貼在紫銅柱4底部。所述安裝板2與散熱片3之間夾有硅膠隔熱墊11。所述外層夾緊殼5也由紫銅材料制成。所述軸流風(fēng)扇7安裝在散熱片3底部。所述散熱片3上設(shè)有光纖接口 12和控制接口 13。
[0031]本實(shí)施例裝置在使用時(shí)，首先，將光纖纏繞在紫銅柱4外螺紋上，按層次緊密纏繞，纏繞長(zhǎng)度一般在10米到15米之間。纏繞完畢后在光纖上涂導(dǎo)熱硅脂以起到導(dǎo)熱和固定的作用。然后，將外層夾緊殼5通過紫銅螺釘9緊固在紫銅柱4上，讓外層夾緊殼5靠緊紫銅柱4，以起到固定和增加光纖傳熱面積的作用，使光纖溫度可以快速的上升或下降，提高裝置的響應(yīng)速度。
[0032]本實(shí)施例裝置中一共有三個(gè)溫度傳感器，每個(gè)溫度傳感器均有相應(yīng)的控制線，TEC制冷片6有兩根導(dǎo)線，這些控制線和導(dǎo)線與控制接口 13相連。外部控制系統(tǒng)通過控制接口13來控制TEC制冷片6制熱或制冷來向紫銅柱4和外層夾緊殼5傳遞或吸收能量從而改變光纖的溫度。外部控制系統(tǒng)采用典型的溫度反饋控制系統(tǒng)，并采用PID控制算法控制紋波較小的線性電源為TEC制冷片6進(jìn)行供電。當(dāng)三個(gè)溫度傳感器的數(shù)值之差穩(wěn)定在一定的閾值范圍內(nèi)的時(shí)候，系統(tǒng)達(dá)到恒溫狀態(tài)。溫度傳感器在獲取紫銅柱4及外層夾緊殼5溫度信息后，傳遞給外部控制系統(tǒng)判定溫度信息，及時(shí)調(diào)整施加在TEC制冷片6上的電流大小與方向，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)紫銅柱4和外層夾緊殼5溫度的精確控制。為防止纏繞在紫銅柱4上的光纖因彎曲過大而導(dǎo)致光損，紫銅柱4外螺紋半徑需大于光纖損耗的最小彎曲半徑。
[0033]本實(shí)施例裝置能在較小的空間內(nèi)對(duì)光纖溫度進(jìn)行精確控制，從而快速準(zhǔn)確的提供給用戶穩(wěn)定的光纖標(biāo)定環(huán)境。在標(biāo)定完成后，用戶還可以對(duì)光纖溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，若發(fā)現(xiàn)標(biāo)定好的光纖溫度與溫度傳感器檢測(cè)溫度產(chǎn)生較大誤差，分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)還可以再動(dòng)態(tài)的對(duì)光纖進(jìn)行溫度標(biāo)定，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種光纖溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與動(dòng)態(tài)標(biāo)定裝置，包括外層殼體、紫銅柱、溫度傳感器、TEC制冷片、散熱片，所述紫銅柱置于外層殼體內(nèi)，所述TEC制冷片置于紫銅柱底部，所述散熱片置于TEC制冷片的一面，所述溫度傳感器安裝在紫銅柱頂部，其特征在于:還包括安裝板，所述外層殼體與安裝板相連，所述安裝板與散熱片固定連接，由外層殼體、安裝板和散熱片形成了一個(gè)腔體，所述紫銅柱、TEC制冷片與溫度傳感器均位于腔體內(nèi)部，所述腔體內(nèi)部還填充隔熱材料。
2.如權(quán)利要求1所述的光纖溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與動(dòng)態(tài)標(biāo)定裝置，其特征在于:所述安裝板與散熱片之間夾有隔熱墊。
3.如權(quán)利要求1所述的光纖溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與動(dòng)態(tài)標(biāo)定裝置，其特征在于:所述紫銅柱帶有外螺紋。
4.如權(quán)利要求3所述的光纖溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與動(dòng)態(tài)標(biāo)定裝置，其特征在于:還包括由紫銅材料制成的外層夾緊殼，所述外層夾緊殼帶有內(nèi)螺紋，其套在紫銅柱外部，并通過紫銅螺釘固定在紫銅柱上。
5.如權(quán)利要求4所述的光纖溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與動(dòng)態(tài)標(biāo)定裝置，其特征在于:所述外層夾緊殼外表面上也安裝有溫度傳感器。
6.如權(quán)利要求1所述的光纖溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與動(dòng)態(tài)標(biāo)定裝置，其特征在于:所述TEC制冷片通過導(dǎo)熱膠與紫銅柱緊密相連。
7.如權(quán)利要求1所述的光纖溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與動(dòng)態(tài)標(biāo)定裝置，其特征在于:還包括軸流風(fēng)扇，所述軸流風(fēng)扇安裝在散熱片底部。
8.如權(quán)利要求7所述的光纖溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與動(dòng)態(tài)標(biāo)定裝置，其特征在于:所述散熱片上設(shè)有光纖接口和控制接口。
9.如權(quán)利要求1所述的光纖溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與動(dòng)態(tài)標(biāo)定裝置，其特征在于:所述安裝板與散熱片通過尼龍螺釘固定連接。
【專利摘要】本實(shí)用新型具體涉及一種光纖溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與動(dòng)態(tài)標(biāo)定裝置，包括外層殼體、紫銅柱、溫度傳感器、TEC制冷片、散熱片、安裝板，所述外層殼體與安裝板相連，所述安裝板通過尼龍螺釘與散熱片固定，由外層殼體、安裝板和散熱片形成了一個(gè)腔體，所述紫銅柱、TEC制冷片與溫度傳感器均位于腔體內(nèi)部，所述腔體內(nèi)部還填充隔熱材料。該裝置能在較小的空間內(nèi)對(duì)光纖溫度進(jìn)行精確控制，從而快速準(zhǔn)確的提供給用戶穩(wěn)定的光纖標(biāo)定環(huán)境。在標(biāo)定完成后，用戶還可以對(duì)光纖溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，若發(fā)現(xiàn)標(biāo)定好的光纖溫度與溫度傳感器檢測(cè)溫度產(chǎn)生較大誤差，分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)還可以再動(dòng)態(tài)的對(duì)光纖進(jìn)行溫度標(biāo)定，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。
【IPC分類】G01K11-32, G01K15-00
【公開號(hào)】CN204422102
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520095293
【發(fā)明人】王立, 劉永利, 李哲明, 初明澤, 朱永群, 魏茂安, 張慧峰, 劉大龍, 姜海龍, 鄭云龍
【申請(qǐng)人】青島派科森光電技術(shù)股份有限公司, 青島創(chuàng)立科技開發(fā)有限公司
【公開日】2015年6月24日
【申請(qǐng)日】2015年2月10日