[實用新型]基于光纖布拉格光柵的濕度傳感結構

有效

• 申請號: 201320883480.1
• 申請日: 2013-12-29
• 公開（公告）號: CN203643330U
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 張渤
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: G01N21/41
• 分類號: G01N21/41
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 馬斌

技術領域

本實用新型涉及一種濕度傳感結構，特別是涉及一種基于光纖布拉格光柵的濕度傳感結構。

背景技術

隨著現代化的實現，很難找出一個與濕度無關的領域來。濕度是一個重要的物理量,航空航天、發電變電、紡織、食品、醫藥、倉儲、農業等行業對濕度的要求都非常嚴格,對濕度參量進行有效實時監測和控制,是正常生產的前提。濕度傳感器的種類很多,按所用濕敏材料可分為電解質濕度傳感器、半導體陶瓷濕度傳感器以及有機高分子聚合物濕度傳感器；按測量原理可分為電阻式濕度傳感器、電容式濕度傳感器和光電式濕度傳感器。理想的濕度傳感器可在較寬的溫度和濕度范圍內使用，測量精度高,壽命長,穩定性好，響應速度快,濕滯回差小，靈敏度高,線性好,溫度系數小，制造工藝簡單,體積小，抗腐蝕,耐高低溫等。

濕度傳感器是一種能感受氣體中水蒸氣含量，并轉換成可用輸出信號的傳感器。目前大多數濕度傳感器是采用濕敏元件作為傳感結構，但是濕敏元件的線性度及抗污染性差，在檢測環境濕度時，濕敏元件要長期暴露在待測環境中，很容易被污染而影響其測量精度及長期穩定性。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服上述現有技術中的不足，提供一種基于光纖布拉格光柵的濕度傳感結構。該濕度傳感結構通過測量波長漂移量的變化來獲得相應的濕度,具有體積小，測量精度高，抗干擾抗腐蝕，結構簡單，成本低等優點，適合嵌入式，分布式智能檢測。

為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是：基于光纖布拉格光柵的濕度傳感結構，其特征在于：包括第一封裝殼，所述第一封裝殼內設置有沿第一封裝殼長度方向延伸的第一光纖，所述第一光纖的一端與光源連接，所述第一光纖內刻有第一布拉格光柵，所述第一光纖上套有第一包層，所述第一包層的左端與第一封裝殼的左端之間以及第一包層的右端和第一封裝殼的右端之間均填充有吸水材料，所述第一封裝殼的頂部和底部且與所述吸水材料相對應部位均開設有多個通孔。

上述的基于光纖布拉格光柵的濕度傳感結構，其特征在于：還包括第二封裝殼，所述第二封裝殼內設置有沿第二封裝殼長度方向延伸的第二光纖，所述第二光纖的一端與光源連接，所述第二光纖內刻有第二布拉格光柵，所述第二光纖上套有第二包層。

上述的基于光纖布拉格光柵的濕度傳感結構，其特征在于：所述光源通過Y型光纖耦合器與第一光纖和第二光纖相連接。

上述的基于光纖布拉格光柵的濕度傳感結構，其特征在于：所述吸水材料采用沉淀二氧化硅。

本實用新型與現有技術相比具有以下優點：

1、本實用新型的結構簡單，設計新穎合理，易于安裝。

2、本實用新型使用時，外界水汽進入吸水材料，吸水材料對第一包層施加軸向壓力，受壓的第一包層對第一光纖施加軸向壓力，在軸向壓力的作用下，第一布拉格光柵反射光的中心波長將發生漂移，通過標準實驗可建立波長漂移與濕度關系曲線，即通過檢測第一布拉格光柵的波長漂移可間接測量濕度變化，其結構簡單，抗腐蝕性能好。

3、本實用新型通過采用第二光纖和第二布拉格光柵，所述第二布拉格光柵僅受溫度影響，對第一布拉格光柵反射光的中心波長進行溫度補償，通過第一布拉格光柵和第二布拉格光柵配合使用，得到準確的濕度測量值。

4、本實用新型的實現成本低，使用效果好，便于推廣使用。

綜上所述，本實用新型結構簡單，設計新穎合理，工作可靠性高，使用壽命長，從而提高了產品的質量及性能，簡化了安裝調試程序，降低了加工生產成本。使用效果好，便于推廣使用。

下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。

附圖標記說明:

1—第一封裝殼；??????2—吸水材料；???????3—通孔；

4—第一光纖；????????5—第一包層；???????6—第一布拉格光柵；

8—Y型光纖耦合器；???9—光源；???????????10—第二封裝殼；

11—第二光纖；???????12—第二包層；??????13—第二布拉格光柵。

具體實施方式