[實用新型]一種嵌入式光纖光柵傳感器

有效

• 申請號: 201220289109.8
• 申請日: 2012-06-20
• 公開（公告）號: CN202630976U
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 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

本實用新型涉及一種傳感器，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

本實用新型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。為實現以上目的，本實用新型的技術解決方案是：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。

本實用新型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；由于本實用新型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；本實用新型采用標準的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

???以下結合附圖說明和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明：參見圖1-圖2。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1、光柵2、光纖3、跳線4、標準法蘭5及保護蓋帽6，光纖3外套有白套管12，白套管12的外部依次套裝黑色的第一熱縮管7、第二熱縮管8、第三熱縮管9、第四熱縮管10及第五熱縮管11；且第五熱縮管11將傳感嵌件1和跳線4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1是銅材質制成，并設有螺紋13，將光柵2放到其中保護起來。所述光柵2是由和光纖3粗細一樣的玻璃纖維構成，光柵2與帶接頭的光纖3熔接成為一體。所述標準法蘭5采用FC/APC接口法蘭。所述保護蓋帽6采用鋁制材料制成，中心設有英制螺紋，將標準法蘭5的接口封蓋起來。

本實用新型的原理說明如下：嵌入式光纖光柵傳感器采用光纖光柵傳感技術，即一種以光為載體、光纖為媒質、感知和傳輸外界信號、無源非電的新型傳感技術。本傳感器采用光纖光柵的布拉格反射原理來感知外界設備的物理值。即當光通過用紫外光的照射光纖形成的空間相位光柵時，光柵反射回的光中心波長信號即可攜帶外界物理值信息，因具有布拉格光柵中心波長的變化與外界物理值，如溫度、壓力、引力等呈線性關系，所以我們通過分析光波長信號即可感知外界設備的物理值。由于光纖本身的絕緣性能，光信號不因電磁環境影響，無源壽命長等特性，同時經過我們一定的封裝，將光纖布拉格光柵澆注在設備中，或直接嵌入在設備中，不影響設備的正常使用。

???由上可見，本實用新型實現了一種留有標準接口，并可快速、方便、牢靠安裝的光纖光柵傳感器，其不僅能直接嵌入到機械設備、混凝土、化工材料中，實現對該系列設備和對象性能的監測，而且能夠準確的傳遞光信號，而且降低了產品封裝實現的費用率，節約了成產成本，提高了安裝、調試、更換效率。由于本實用新型所制造出的嵌入式光纖光柵傳感器能夠采用螺紋方式固定，并留有標準法蘭光纖接口，改變了原有表貼式傳感器的的安裝方式（膠粘、扎帶固定、膠帶粘貼等方式），及現場熔接光纖進行調試的麻煩工序，此發明安裝方便、固定可靠、美觀大方、調試簡易、利于拆換，可直接解決傳統傳感器不牢靠、不穩定引起的安全隱患，對設備及系統運行提供了安全保障，也為國民經濟的發展和廣大人民群眾的生活質量提供保障。該項目最直觀的優勢在于可以節省人力、財力，是對傳統光纖光柵傳感器固定方式、接口方式以及工程實施等方面的很大的創新。填補了該領域光纖光柵傳感器產品的螺紋安裝方式的空白。