一種混合吸附式圓盤形的光纖Bragg光柵溫度傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及光電子測量器件技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是涉及一種混合吸附式圓盤 形的光纖Bragg光柵溫度傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002] 溫度傳感器在實驗測量和狀態(tài)監(jiān)控中大量的應(yīng)用。傳統(tǒng)的電阻型溫度傳感器，如 熱電阻，熱電偶等。因采用金屬導(dǎo)線傳輸信號，容易受到電磁干擾，穩(wěn)定性較差。信號的傳 輸距離短并且不能滿足多點分布式測量的需要，在強電磁干擾，易燃易爆等工作環(huán)境中很 難實現(xiàn)對精度的測量以及長期監(jiān)控。
[0003] 本實用新型利用具有質(zhì)量小，直徑細(xì)小，抗電磁干擾能力強，電絕緣，耐高溫，信號 衰減小等優(yōu)點的光纖Bragg光柵最為作為傳感元件，解決了電阻溫度傳感器信號容易受到 電磁干擾，穩(wěn)定性較差的問題，同時本實用新型的機(jī)構(gòu)含有吸盤和永磁鐵，方便了用戶的使 用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本實用新型要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有電阻型溫度傳感器信號容易受到電磁 干擾，穩(wěn)定性較差的問題，提供一種抗干擾能力強、耐高溫、質(zhì)量小、使用方便的混合吸附式 圓盤形的光纖Bragg光柵溫度傳感器。
[0005] 本實用新型混合吸附式圓盤形的光纖Bragg光柵溫度傳感器通過如下技術(shù)方案 完成：所述的傳感器由信號傳輸光纖（1)、護(hù)纖套管（2 )、膠黏劑（3 )、永磁鐵（4)、膠盤（5 )、 吸盤（6 )、光纖Bragg光柵（7 )組成，其中，吸盤（6 )的上方設(shè)有線槽（601 )，吸盤的底部設(shè)有 凹面（602);兩根護(hù)纖套管（2)分別通過膠黏劑（3)固定在線槽（601)中，信號傳輸光纖（1) 放置在護(hù)纖套管（2)中，光纖Bragg光柵（7)與信號傳輸光纖（1)連接在一起；永磁鐵（4) 嵌入到膠盤（5)的卡槽中，膠盤（5)放置在吸盤（6)的上方，膠黏劑（3)將膠盤（5)、永磁鐵 (4)、吸盤（6)固定在一起。
[0006] 所述的膠盤（5)放置在吸盤（6)的上方，在線槽（6)的中心形成了一個空心內(nèi)腔， 光纖Bragg光柵（7 )懸空放置在該內(nèi)腔中，光纖Bragg光柵（7 )在該內(nèi)腔中，不受外力的影 響能夠?qū)崟r感受溫度帶來的變化，并減小了周圍環(huán)境溫度對光纖Bragg光柵（7)波長的影 響。
[0007] 所述的吸盤的底部設(shè)有凹面（602)，使傳感器能吸附在相對平滑的物體表面；永 磁鐵（4)能使傳感器能吸附在磁性金屬構(gòu)成的物體表面，方便了用戶的使用。
[0008] 所述的光纖Bragg光柵（7)的Bragg波長移位與溫度的變化呈線性關(guān)系，在不考 慮光纖Bragg光柵（7)應(yīng)變與溫度耦合作用的情況下，光纖Bragg光柵（7)波長位移隨溫度 的變化關(guān)系為：
[0010] 式中，Λ4Λ波長的變化；為溫度變化，癢為光纖材料的熱膨脹系數(shù)，I:為熱 光系數(shù)。
[0011] 本實用新型一種混合吸附式圓盤形的光纖Bragg光柵溫度傳感器與現(xiàn)有技術(shù)相 比有如下有益效果：
[0012] 1、采用圓形吸盤結(jié)構(gòu)簡單，便與實現(xiàn)并且材質(zhì)安全。由于是片狀結(jié)構(gòu)，能夠隨時貼 在物體的表面進(jìn)行溫度的測量。
[0013] 2、利用熱膨脹系數(shù)極高的圓盤做基座能夠?qū)饫wBragg光柵進(jìn)行溫度增敏，傳感 器靈敏度高，響應(yīng)時間較。
[0014] 3、由于整個傳感器的體積都比較小，受到外力的影響小，串接方便，易于實現(xiàn)溫度 的多點分布式測量。
【附圖說明】
[0015] 圖1是本實用新型一種混合吸附式圓盤形的光纖Bragg光柵溫度傳感器的上面立 體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016] 圖2是本實用新型一種混合吸附式圓盤形的光纖Bragg光柵溫度傳感器的剖面示 意圖。
[0017] 圖3是本實用新型一種混合吸附式圓盤形的光纖Bragg光柵溫度傳感器的底面立 體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018] 圖中，I-信號傳輸光纖、2-護(hù)纖套管、3-膠黏劑、4-永磁鐵、5-膠盤、6-吸盤、7-光 纖Bragg光柵。
【具體實施方式】
[0019] 下面結(jié)合附圖和工作過程對本實用新型一種混合吸附式圓盤形的光纖Bragg光 柵溫度傳感器技術(shù)方案做進(jìn)一步的描述。
[0020] 實施例1 (將傳感器放置在相對光滑的物體表面使用）：如圖1、圖2和圖3所不， 本實用新型混合吸附式圓盤形的光纖Bragg光柵溫度傳感器由信號傳輸光纖1、護(hù)纖套管 2、膠黏劑3、永磁鐵4、膠盤5、吸盤6、光纖Bragg光柵7組成，其中，吸盤6的上方設(shè)有線槽 601，吸盤的底部設(shè)有凹面602 ;兩根護(hù)纖套管2分別通過膠黏劑3固定在線槽601中，信號 傳輸光纖1放置在護(hù)纖套管2中，光纖Bragg光柵7與信號傳輸光纖1連接在一起；永磁鐵 4嵌入到膠盤5的卡槽中，膠盤5放置在吸盤6的上方，膠黏劑3將膠盤5、永磁鐵4、吸盤6 固定在一起。
[0021] 所述的膠盤5放置在吸盤6的上方，在線槽6的中心形成了一個空心內(nèi)腔，光纖 Bragg光柵7懸空放置在該內(nèi)腔中，光纖Bragg光柵7在該內(nèi)腔中，不受外力的影響能夠?qū)?時感受溫度帶來的變化。
[0022] 所述的吸盤的底部設(shè)有凹面602,使傳感器能吸附在相對平滑的物體表面；永磁 鐵4能使傳感器能吸附在磁性金屬構(gòu)成的物體表面，方便了用戶的使用。
[0023] 所述的光纖Bragg光柵7的Bragg波長移位與溫度的變化呈線性關(guān)系，在不考慮 光纖Bragg光柵7應(yīng)變與溫度耦合作用的情況下，光纖Bragg光柵7波長位移隨溫度的變 化關(guān)系為：
[0025] 式中，^為波長的變化；碰為溫度變化，#為光纖材料的熱膨脹系數(shù)，姿為熱 光系數(shù)。
[0026] 本實用新型的工作過程如下：將吸盤6的底部擠壓到相對光滑的物體表面，此時， 凹面602中的氣體被擠出，傳感器吸附在物體表面。將信號傳輸光纖1與外部儀器相連，獲 取光纖Bragg光柵7的Bragg波長，并計算相應(yīng)溫度。
[0027] 實施例2 (將傳感器放置在磁性金屬物體上使用）：基本同實施例1。不同之處在 于：傳感器放置在磁性金屬物體上使用，利用永磁鐵4,使傳感器吸附在物體的表面。
【主權(quán)項】
1. 一種混合吸附式圓盤形的光纖Bragg光柵溫度傳感器，其特征在于該傳感器由信 號傳輸光纖（1)、護(hù)纖套管（2)、膠黏劑（3)、永磁鐵（4)、膠盤（5)、吸盤（6)、光纖Bragg光柵 (7)組成，其中，吸盤（6)的上方設(shè)有線槽（601)，吸盤的底部設(shè)有凹面（602);兩根護(hù)纖套管 (2)分別通過膠黏劑（3)固定在線槽（601)中，信號傳輸光纖（1)放置在護(hù)纖套管（2)中，光 纖Bragg光柵（7)與信號傳輸光纖（1)連接在一起；永磁鐵（4)嵌入到膠盤（5)的卡槽中， 膠盤（5)放置在吸盤（6)的上方，膠黏劑（3)將膠盤（5)、永磁鐵（4)、吸盤（6)固定在一起。2. 根據(jù)權(quán)利要求書1所述的混合吸附式圓盤形的光纖Bragg光柵溫度傳感器，其特征 在于膠盤（5)放置在吸盤（6)的上方，在線槽（6)的中心形成了一個空心內(nèi)腔，光纖Bragg 光柵（7 )懸空放置在該內(nèi)腔中。3. 根據(jù)權(quán)利要求書1所述的混合吸附式圓盤形的光纖Bragg光柵溫度傳感器，其特征 在于吸盤的底部設(shè)有凹面（602)，使傳感器能吸附在相對平滑的物體表面；永磁鐵（4)能使 傳感器能吸附在磁性金屬構(gòu)成的物體表面。
【專利摘要】本實用新型涉及一種混合吸附式圓盤形的光纖Bragg光柵溫度傳感器，屬于光電子測量器件技術(shù)領(lǐng)域。本實用新型通過利用具有質(zhì)量小，抗電磁干擾能力強，耐高溫，信號衰減小等優(yōu)點的光纖Bragg光柵最為作為傳感元件，并將傳感器放置在能吸附在相對光滑的物體表面和磁性金屬物體的表面構(gòu)成溫度傳感器。本實用新型采用圓形吸盤結(jié)構(gòu)簡單，便與實現(xiàn)并且材質(zhì)安全；由于是片狀結(jié)構(gòu)，能夠隨時貼在物體的表面進(jìn)行溫度的測量；利用熱膨脹系數(shù)極高的圓盤做基座能夠?qū)饫wBragg光柵進(jìn)行溫度增敏，傳感器靈敏度高，響應(yīng)時間較；由于整個傳感器的體積都比較小，受到外力的影響小，串接方便，易于實現(xiàn)溫度的多點分布式測量。
【IPC分類】G01K11/00
【公開號】CN205049255
【申請?zhí)枴緾N201520268425
【發(fā)明人】王浩州, 谷紅霞, 謝濤, 李英娜, 李川
【申請人】昆明理工大學(xué)
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年4月29日