[實用新型]熒光光纖溫度傳感器光纖探頭

有效

• 申請號: 201020193905.2
• 申請日: 2010-05-18
• 公開（公告）號: CN201680926U
• 公開（公告）日: 2010-12-22
• 發明（設計）人: 張文松;朱香平;趙衛
• 申請（專利權）人: 中國科學院西安光學精密機械研究所
• 主分類號: G01K11/32
• 分類號: G01K11/32
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 徐平

技術領域

本實用新型涉及一種光纖探頭，具體涉及一種熒光光纖溫度傳感器光纖探頭，屬于光纖傳感技術領域。

背景技術

現有的光纖測溫技術主要基于光反射、光吸收、光干涉、光散射、熱輻射等原理實現。

其中，基于光反射原理實現的光纖光柵溫度傳感器和光干涉原理實現的光纖法泊溫度傳感器，都是基于波長變化解調出溫度變化信息，光纖解調儀制造復雜，對所用分立器件性能要求高，制造成本高，而且其傳感器本身受應力等其它因素的影響也很大，需要比較復雜的補償技術才能得到能實用的溫度信息。

基于光纖拉曼散射的測溫技術，綜合了OTDR等技術，技術難度更大，成本更高；基于熱輻射技術，適用于高溫測量，但其測量精度低，應用領域很窄，通常只能實現非接觸測量；基于光吸收技術的光纖測溫儀，測量誤差太大，測量可重復性差，受光強變化影響大，難以實用。

上述幾種類型的光纖溫度傳感器，其傳輸信號多用的光纖材料，通常采用通信上使用的單模光纖，工作溫度只能在-50～85℃，無法承受高溫，這就限制了其溫度測量范圍，光纖探頭封裝通常采用金屬或陶瓷材料，封裝尺寸大，無法實現狹小范圍區域的溫度測量，更無法伸入被物體或設備內部實現某一局部點的溫度測量。

實用新型內容

本實用新型提出了一種熒光光纖溫度傳感器光纖探頭，該光纖探頭具有結構簡單、體積小、重量輕、測量精度高、測量范圍大，重復性好，使用壽命長，抗化學腐蝕、抗電磁干擾等優點。

本實用新型的具體解決方案如下：

該熒光光纖溫度傳感器光纖探頭，包括傳光光纖，傳光光纖一段通過環氧樹脂固定設置于連接頭內，另一段設置于保護套管內；設置于保護套管內的光纖端面上設置有反射樹脂層，反射樹脂層上設置有熒光層；所述保護套管與連接頭之間通過環氧樹脂密封連接。

以上所述反射樹脂層采用具有抗滲、導熱、耐高溫、耐久、透氣、耐老化、透明度高，對光熱的吸收率低，對可見光具有穩定性反射性能，反射率大于50％的樹脂，其中以硅酮樹脂為佳。

以上所述保護套管要求具有耐化學腐蝕，抗紫外輻射能力強，高絕緣強度等特點，具體可選用玻璃套管、熱縮套管、硅樹脂玻璃纖維套管、硅橡膠玻璃纖維套管、耐高溫套管、PVC熱縮套管、鐵氟龍管、防火高溫套管、硅膠管、PVC套管、丙烯酸樹脂套管、聚四氟乙烯套管或PET伸縮編織網管等；其中以黑色玻璃管為佳。

以上所述傳光光纖是單根石英包層型傳輸光纖、一束多組份玻璃光纖或單根塑料光纖。

以上所述熒光層是稀土三基色熒光粉層、硫氧化釓鋱層或氟鍺酸鎂層。

以上所述環氧樹脂要求具有純度高、粘度低、色澤淺、無毒無味，有優良的粘合性，耐化學腐蝕性及良好的電氣絕緣性能等特點。其中以采用353ND雙組份膠，混合比A∶B為10∶1為佳。

以上所述連接頭要求具有良好的光學性能，適用于高密度應用環境，可插拔次數大于1000次，具體可選用ST光纖連接頭、SC光纖連接頭、FC光纖連接頭、LC光纖連接頭、MU光纖連接頭或SMA905光纖連接頭等。

本實用新型的優點在于：

本實用新型提出的熒光光纖溫度傳感器光纖探頭，可采用一束多組份玻璃光纖進行信號傳輸，外加聚四氟乙烯等保護套管，可實現耐高溫、易彎曲等特點；也可采用單根石英光纖，外加丙烯酸樹脂涂層，可實現耐高溫、細芯徑、制造簡單等特點；也可采用塑料光纖，可實現常溫測量、細芯徑、低成本、制造簡單等特點。

本實用新型提出的熒光光纖溫度傳感器光纖探頭，光纖一端涂覆硅酮樹脂，可以有效增加激發光的反射，更有利于反射信號的提取與處理。采用封口機或者黑色玻璃管進行套管端頭密封，可以有效保護熒光物質傳感探頭，防止外界干擾光的影響，增加傳感探頭的使用壽命和使用可靠性。

附圖說明

圖1是一種采用一束多組份玻璃光纖制造的傳感器探頭示意圖；

圖2是一種采用單根石英光纖制造的傳感器探頭示意圖；

圖3是一種采用單根塑料光纖制造的傳感器探頭示意圖。

具體實施方式：

該熒光光纖溫度傳感器光纖探頭，包括傳光光纖，傳光光纖是單根石英包層型傳輸光纖、一束多組份玻璃光纖或單根塑料光纖。

傳光光纖一段通過環氧樹脂固定設置于連接頭內，另一段設置于保護套管內，連接頭要求具有良好的光學性能，適用于高密度應用環境，可插拔次數大于1000次，具體可選用ST光纖連接頭、SC光纖連接頭、FC光纖連接頭、LC光纖連接頭、MU光纖連接頭或SMA905光纖連接頭等。