[發明專利]一種應用于電力設備的光纖光柵溫度傳感器

有效

• 申請號: 201410416618.6
• 申請日: 2014-08-22
• 公開（公告）號: CN104142189B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發明（設計）人: 崔嘉;閆俊杰;趙磊;韓濤;劉錦江;馬龍飛;徐峰;黃芳萍;裴長龍;張曉東;周春紅;李紅霞;侯海萍
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網山西省電力公司臨汾供電公司
• 主分類號: G01K11/32
• 分類號: G01K11/32
• 代理公司: 太原科衛專利事務所(普通合伙)14100
• 代理人: 朱源

技術領域

本發明涉及用于測溫的溫度傳感器，具體為一種應用于電力設備的光纖光柵溫度傳感器。

背景技術

光纖光柵傳感器（Fiber?Bragg?Grating?Sensor）屬于光纖傳感器的一種，基于光纖光柵的傳感過程是通過外界物理參量對光纖布拉格（Bragg）波長的調制來獲取傳感信息，是一種波長調制型光纖傳感器，自從1989年Morey等人首先對光纖光柵的應變和溫度傳感特性進行了研究后，光纖光柵傳感器的應用領域不斷拓展，現在人們已將其逐步應用于多種物理量的測量，制成了各種傳感器。

對電力設備的測溫，需考慮絕緣、強電磁干擾等等一些特殊環境，因此傳統的測溫方式（熱電偶溫度傳感器、熱敏電阻溫度傳感器、無線測溫等）易受干擾，無法滿足在此惡劣的條件下工作。光纖光柵溫度傳感器與傳統的傳感器相比有很多優點，靈敏度高、體積小、抗電磁輻射、長期穩定性以及信號傳輸距離長。在實際應用中，由于裸光纖是玻璃材質且直徑很小，極易損壞，所以作為傳感器使用的光纖光柵在實際工程中都要經過某種封裝形式的封裝，達到對其保護的目的。

一般光纖光柵封裝在金屬殼體中，但是電力設備要求傳感器具有絕緣特性，此外，由于應變也會引起光纖光柵的反射波長變化，目前大部分的封裝都將光纖光柵懸空于殼體內部，但此種制作方法降低了熱傳導的速率，影響傳感器的靈敏度，如直接在光纖光柵與殼體空隙中注滿導熱油，在溫度升高時油受熱膨脹使得殼體破裂，損壞傳感器；因此光纖光柵需要一種封裝結構，使得光纖光柵溫度傳感器能夠應用于電力設備的測溫。

發明內容

本發明為了解決現有封裝后的光纖光柵溫度傳感器不能應用于電力設備測溫的問題，提供了一種應用于電力設備的光纖光柵溫度傳感器。

本發明是采用如下的技術方案實現的：一種應用于電力設備的光纖光柵溫度傳感器，包括光纖，還包括頂端開口的封裝殼體，封裝殼體的一端端面上還開有穿孔，封裝殼體內左側和右側分別放置有第一彈性塊和第二彈性塊，第一彈性塊和第二彈性塊上都開有水平的通孔，第一彈性塊上的通孔、第二彈性塊上的通孔和封裝殼體端面上的穿孔同軸線，光纖的一端穿過封裝殼體端面上的穿孔和第一彈性塊上的通孔，并進入到第二彈性塊上的通孔內，封裝殼體的空隙處填滿導熱油，封裝殼體頂端開口處還密封蓋有蓋板，封裝殼體端面穿孔處用固定膠密封，封裝殼體和蓋板由陶瓷材料制成。

本發明中封裝殼體和蓋板為陶瓷材料，滿足了電力設備對傳感器具有絕緣特性的要求；封裝殼體內的導熱油在溫度升高時會膨脹，封裝殼體內兩側的第一彈性塊和第二彈性塊受到擠壓被壓縮，第一彈性塊和第二彈性塊吸收了內應力，保護可封裝殼體，使得封裝殼體在導熱油受熱膨脹時不會破裂。

上述的一種應用于電力設備的光纖光柵溫度傳感器，封裝殼體內左側和右側分別設置有左腔室和右腔室，左腔室內放置第一彈性塊，右腔室內放置第二彈性塊，方便了第一彈性塊和第二彈性塊的設置。

上述的一種應用于電力設備的光纖光柵溫度傳感器，光纖上的光纖光柵為剝離了涂覆層的光纖光柵，且光纖上的光纖光柵位于第一彈性塊和第二彈性塊之間，光纖光柵剝離的涂覆層后，光纖光柵對物理變化更為敏感，提高了傳感器的靈敏度，光纖光柵設置在兩個彈性塊之間，彈性塊不影響光纖光柵。

上述的一種應用于電力設備的光纖光柵溫度傳感器，封裝殼體外的光纖上套有光纖護套，用于保護封裝殼體外的光纖。

上述的一種應用于電力設備的光纖光柵溫度傳感器，光纖的伸入第二彈性塊通孔的一端端部與封裝殼體內壁之間有間隙，消除應力對光纖光柵的影響。

本發明提供的應用于電力設備的光纖光柵溫度傳感器,能夠滿足電力系統中對傳感器絕緣耐壓的要求，由于結構內部填充導熱油，可以增加傳感器對溫度的敏感性，彈性塊的設計避免了導熱油的膨脹對傳感器封裝的損傷。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

圖2為封裝殼體的俯視圖。

圖3為封裝殼體的側視圖。

圖中：1-光纖，2-封裝殼體，3-導熱油，41-第一彈性塊，42-第二彈性塊，5-光纖護套，6-固定膠，7-蓋板，8-穿孔，91-左腔室，92-右腔室，10-光纖光柵。

具體實施方式