[發明專利]一種便攜式的流水折射率測量裝置

有效

• 申請號: 201410436192.0
• 申請日: 2014-08-29
• 公開（公告）號: CN104237165B
• 公開（公告）日: 2016-11-30
• 發明（設計）人: 何如雙;陶衛東;王乾龍;張玲芬
• 申請（專利權）人: 寧波大學
• 主分類號: G01N21/41
• 分類號: G01N21/41
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理事務所(普通合伙) 33226
• 代理人: 程曉明

1.一種便攜式的流水折射率測量裝置，其特征在于包括ASE光源、光纖光柵折射率傳感器、光纖環形器、光纖布拉格光柵器件和光纖功率計；所述的光纖光柵折射率傳感器由雙層保護套管及刻有對折射率敏感的級聯長周期光纖光柵的第一單模光纖組成，所述的雙層保護套管上設置有進水管和出水管，所述的第一單模光纖同軸貫穿設置于所述的雙層保護套管上，所述的第一單模光纖位于所述的雙層保護套管內的部分完全密封于所述的雙層保護套管內，且要求從所述的進水管進入的流水流經所述的級聯長周期光纖光柵后從所述的出水管流出，所述的第一單模光纖外露于所述的雙層保護套管的一軸端外的一端為所述的光纖光柵折射率傳感器的輸入端，所述的第一單模光纖外露于所述的雙層保護套管的另一軸端外的另一端為所述的光纖光柵折射率傳感器的輸出端；所述的光纖布拉格光柵器件中的光纖布拉格光柵的反射峰正好落在所述的級聯長周期光纖光柵的一個諧振峰上；所述的ASE光源的輸出端與所述的光纖光柵折射率傳感器的輸入端連接，所述的光纖環形器的第一個端口作為光源入射端與所述的光纖光柵折射率傳感器的輸出端連接，所述的光纖環形器的第二個端口作為光源出射端與所述的光纖布拉格光柵器件的輸入端連接，所述的光纖環形器的第三個端口作為監測端與所述的光纖功率計的輸入端連接。

2.根據權利要求1所述的一種便攜式的流水折射率測量裝置，其特征在于所述的雙層保護套管包括同軸設置的兩端封閉的外保護管和兩端封閉的內保護管，所述的外保護管上設置有外管進水口，所述的外保護管靠近一軸端上設置有外管出水口，所述的進水管連接于所述的外管進水口上，所述的內保護管靠近另一軸端上沿周向設置有多個內管進水口，所述的內管進水口連通所述的外保護管的內腔與所述的內保護管的內腔，所述的內保護管靠近一軸端上設置有內管出水口，所述的出水管連接于所述的內管出水口與所述的外管出水口上，所述的第一單模光纖同軸貫穿所述的外保護管的兩軸端和所述的內保護管的兩軸端，且使所述的第一單模光纖的一端外露于所述的外保護管的一軸端外，所述的第一單模光纖的另一端外露于所述的外保護管的另一軸端外。

3.根據權利要求2所述的一種便攜式的流水折射率測量裝置，其特征在于所述的內管進水口上覆蓋有用于防止雜質和氣泡的干擾的金屬過濾網。

4.根據權利要求3所述的一種便攜式的流水折射率測量裝置，其特征在于所述的第一單模光纖包括已剝除涂覆層的測量部分及位于所述的測量部分的一端且未剝除涂覆層的第一連接部分和位于所述的測量部分的另一端且未剝除涂覆層的第二連接部分，所述的級聯長周期光纖光柵光刻于所述的測量部分上，所述的測量部分上光刻有所述的級聯長周期光纖光柵的部分結構限制于所述的內管進水口與所述的內管出水口之間，所述的測量部分的兩端分別套設有用于保護所述的測量部分的端頭的熱縮套管，其中一個所述的熱縮套管穿過所述的雙層保護套管的一軸端并與其密封連接，另一個所述的熱縮套管穿過所述的雙層保護套管的另一軸端并與其密封連接，使所述的測量部分完全密封于所述的雙層保護套管內，所述的第一連接部分的自由端構成所述的光纖光柵折射率傳感器的輸入端，所述的第二連接部分的自由端構成所述的光纖光柵折射率傳感器的輸出端。

5.根據權利要求1至4中任一項所述的一種便攜式的流水折射率測量裝置，其特征在于所述的級聯長周期光纖光柵由兩個周期相同的長周期光纖光柵組成，所述的長周期光纖光柵的柵區的長度為1.7cm，兩個所述的長周期光纖光柵相對一端之間的距離為2.5～4.5cm。

6.根據權利要求5所述的一種便攜式的流水折射率測量裝置，其特征在于所述的光纖布拉格光柵器件由兩端封閉且中空的保護套及刻有光纖布拉格光柵的第二單模光纖組成，所述的第二單模光纖同軸貫穿設置于所述的保護套上，所述的第二單模光纖包括已剝除涂覆層的裸光纖部分及位于所述的裸光纖部分的一端且未剝除涂覆層的連接部分和位于所述的裸光纖部分的另一端且未剝除涂覆層的懸空部分，所述的光纖布拉格光柵光刻于所述的裸光纖部分上，所述的裸光纖部分完全密封于所述的保護套內，所述的連接部分外露于所述的保護套的一軸端外且所述的連接部分的自由端構成所述的光纖布拉格光柵器件的輸入端，所述的懸空部分外露于所述的保護套的另一軸端外且所述的懸空部分的自由端懸空。

7.根據權利要求6所述的一種便攜式的流水折射率測量裝置，其特征在于所述的光纖布拉格光柵的柵區的長度為1cm。