[發明專利]一種嵌入式光纖光柵傳感器及制作方法

有效

• 申請號: 201210203024.8
• 申請日: 2012-06-20
• 公開（公告）號: CN103512593A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 鄧亞軍;張焱;常軍;楊帆;薛海軍
• 申請（專利權）人: 山東金煜電子科技有限公司
• 主分類號: G01D5/26
• 分類號: G01D5/26
• 代理公司: 濟南魯科專利代理有限公司 37214
• 代理人: 周長義;崔民海

技術領域

本發明涉及一種傳感器，尤其是適用于橋梁、石油、化工、電力等行業的設備上的一種嵌入式光纖光柵傳感器及制作方法。?

背景技術

光纖光柵傳感器因其本征絕緣、壽命長、體積小、無源的特點，應用較多，同時其固定方式對傳感器可靠、穩定、準確運行有直接關系，并直接影響到被安裝設備和物體的美觀、可靠性。傳統的光纖光柵傳感器一般采用表貼安裝方式，如采用膠粘、扎帶固定、膠帶粘貼等，而這類方法因為未和被安裝設備有機結合，隨著時間、外力等因素影響后會產生脫落、數據采集不準的問題，以及也存在安裝調試工作量大，并且接口單一無法靈活拆卸等問題。?

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中存在的傳感器安裝工作量大、表貼容易脫落、無法與被安裝設備有機結合、傳感器采樣誤差大、不準確等缺陷和問題，提供了一種可方便牢靠固定、嵌入式安裝、不受環境腐蝕、機械性能好、接口靈活、精確傳輸光傳感信號的嵌入式光纖光柵傳感器及制作方法。為實現以上目的，本發明的技術解決方案是：該嵌入式光纖光柵傳感器，包括對光柵進行封裝的傳感嵌件、光柵、光纖、跳線、標準法蘭及保護蓋帽，光纖外套有白套管，白套管的外部依次套裝黑色的第一熱縮管、第二熱縮管、第三熱縮管、第四熱縮管及第五熱縮管；且第五熱縮管將傳感嵌件和跳線連接在一起，形成光纖光柵傳感器。白套管、黑色熱縮管用來增強絕緣及機械性能。所述傳感嵌件是銅材質制成，并設有螺紋，將光柵放到其中保護起來。所述光柵是由和光纖粗細一樣的玻璃纖維構成，光柵與帶接頭的光纖熔接成為一體。所述標準法蘭采用FC/APC接口法蘭。所述保護蓋帽采用鋁制材料制成，中心設有英制螺紋，將標準法蘭的接口封蓋起來。?

一種上述嵌入式光纖光柵傳感器的制造方法，該制造方法依次包含以下步驟：?

???第一步，從跳線接頭處測量光纖長65mm位置處剪斷，并在光纖末端熔接上長30mm的光柵，使熔接完畢后的光纖和光柵的總長度為90-95mm；

???第二步，在光纖及光柵上套裝長為95mm的白套管，將整個玻璃纖維保護起來；然后在白色套管外面從跳線接頭處套裝上一根直徑為1.5mm長度為85mm的黑色的第一熱縮管，加熱使之熱縮收緊，以相同方法再在第一熱縮管外層從跳線接頭處套上一根直徑為2.5mm長度為85mm的黑色的第二熱縮管，加熱使之熱縮收緊；隨后依次從跳線接頭處在外圍套上一根直徑為4mm、長度為80mm的黑色的第三熱縮管后加熱收縮，再在外層套裝一根直徑為5mm、長度為78mm的黑色的第四熱縮管后加熱收縮；最后在外面套裝上一根直徑為6mm、長度為60mm的黑色的第五熱縮管，但是第五熱縮管不需要加熱熱縮。

???第三步，在套裝好第一至第四黑色熱縮管的末端均勻涂上固定膠，然后將這頭輕輕插入到傳感嵌件中，并使總體長度保持在130mm，放置10分鐘，待稍微固定之后，將黑色的第五熱縮管熱縮管的一頭套裝到感溫嵌件的上端，并將整個熱縮管加熱使之收縮，使整個傳感器保持平直進行冷卻。?

???第四步，將標準法蘭連接到跳線接頭，并將保護蓋帽與標準法蘭一塊固定。?

本發明由于光纖光柵封裝在了傳感嵌件中，傳感嵌件采用銅材質，其機械性能、傳感器性能好，提高了傳感器的數據采集精度和采集速度；傳感嵌件設螺紋，在固定時采用螺紋固定方式，可以更好地與被測設備融合，而且螺紋方式安裝拆換方便，大大提高安裝施工效率；由于本發明在跳線和光柵上套裝有1層白色套管、5層熱縮管，可很好的保護中間的光纖光柵，使光纖不僅不易受環境腐蝕，而且機械性能較好，光纖不易折斷，也保證了傳感器的美觀性，更有利于傳感器進行熱澆注、安裝固定等后續工藝的處理，降低了產品封裝實現的廢品率，節約了生產成本，有利于推廣應用；本發明采用標準的FC/APC法蘭接口，使傳感器更容易連接調試和測試，無需現場熔接光纖，這樣保證了傳感器光信號傳輸的靈活性，降低了工程調試的復雜度，提高了工作效率。?

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖；?

圖2是光纖光柵的封裝結構示意圖；

圖中：1、傳感嵌件，2、光柵，3、光纖，4、跳線，5、標準法蘭，6、保護蓋帽，7、第一熱縮管，8、第二熱縮管，9、第三熱縮管，10、第四熱縮管，11、第五熱縮管，12白套管，13、螺紋。

具體實施方式