[發明專利]一種氣體壓力式光纖Bragg光柵溫度傳感器及其使用方法有效
| 申請號： | 201310666709.0 | 申請日： | 2013-12-11 |
| 公開（公告）號： | CN103674319A | 公開（公告）日： | 2014-03-26 |
| 發明（設計）人： | 李川;陳富云;趙成均;王敏吉;劉江;趙振剛;謝濤;李英娜 | 申請（專利權）人： | 昆明理工大學 |
| 主分類號： | G01K11/32 | 分類號： | G01K11/32 |
| 代理公司： | 暫無信息 | 代理人： | 暫無信息 |
| 地址： | 650093 云*** | 國省代碼： | 云南;53 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 氣體 壓力 光纖 bragg 光柵 溫度傳感器 及其 使用方法 | ||
1.一種氣體壓力式光纖Bragg光柵溫度傳感器，其特征在于：包括氣體壓力溫度感應裝置和光纖Bragg光柵壓力轉換裝置，氣體壓力溫度感應裝置由密封的溫度變化壓力感應包（10）連接毛細管（8）和隔層膜片（6）；光纖Bragg光柵壓力轉換裝置的主體是安裝有光纖Bragg光柵（2）的等強度懸臂梁（1），等強度懸臂梁（1）的一端通過隔層膜片（6）傳遞氣體壓力溫度感應裝置感應到的壓力；光纖Bragg光柵（2）與外接光纜（13）連接傳遞感應到的信號。
2.根據權利要求1所述的氣體壓力式光纖Bragg光柵溫度傳感器，其特征在于：所述等強度懸臂梁（1）與隔層膜片（6）之間通過傳壓桿（4）剛性連接，隔層膜片（6）通過毛細管轉接頭（6）與毛細管（8）密封連接。
3.?根據權利要求1所述的氣體壓力式光纖Bragg光柵溫度傳感器，其特征在于：所述光纖Bragg光柵壓力轉換裝置外部有殼體（3），光纖Bragg光柵（2）通過殼體（3）內部的引出孔（12）與外接光纜（13）相連接，用環氧樹脂對引出孔（12）進行密封。
4.???根據權利要求1所述的氣體壓力式光纖Bragg光柵溫度傳感器，其特征在于：所述光纖Bragg光柵（2）粘貼在等強度懸臂梁（1）上下表面的中心軸線上。
5.一種氣體壓力式光纖Bragg光柵溫度傳感器的使用方法，其特征在于：
（1）將溫度變化壓力感應包（10）放置于需要測量的溫度環境下，溫包內的氣體由于熱脹冷縮導致內部氣壓發生變化，根據理想氣體狀態方程PV=nRT得到作用在隔層膜片（6）上的壓力F1為：
式中，P為工作氣體的壓強，S為承受壓力的面積，V為儀表封閉系統體積，R為
普適氣體常數，T為工作氣體溫度，近似等于被測介質的溫度；n為溫包中氣體的物質的量；
（2）由于傳壓桿（4）的一端作用在隔層膜片（6）上的壓力F1與作用到等強度臂
梁1上的力F2是等值的，由此得到等強度懸臂梁軸向應變Δε與溫度T的關系為：
消除環境溫度的影響，將上下表面的光纖Bragg光柵的波長移位相減，得到被測溫度T與光纖Bragg光柵中心波長移位ΔλB12的關系為：
式中，Sε為應變敏感系數；ST為溫度敏感系數；Δε為軸向應變變化量；ΔT為溫度變化量；λB為光纖Bragg光柵中心波長；l：為等強度懸臂梁的長度。
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