[發明專利]一種能抵御外部大變形影響的埋入式光纖光柵溫度傳感器

有效

• 申請號: 201510218363.7
• 申請日: 2015-05-04
• 公開（公告）號: CN105043585A
• 公開（公告）日: 2015-11-11
• 發明（設計）人: 周倩;楊小棟
• 申請（專利權）人: 南京市雨花臺區知識產權促進中心
• 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

技術領域

本發明涉及光纖光柵溫度傳感器檢測技術，特別涉及一種適用于安裝環境中存在較大變形時的溫度測量傳感器。

背景技術

溫度參數是結構健康監測領域的一個重要內容，通過準確的溫度測量不僅可以了解監測對象的溫度變化情況，還能為其他類型的傳感器提供溫度補償；光纖光柵是一種新型傳感元件，以光為傳感信號，克服了傳統的電磁信號類儀器信號弱、易受電磁干擾影響、無法遠距離傳輸等缺陷，具備顯著的高精度、適應惡劣環境、分布式串接測量等技術優勢；光纖光柵對軸向應變和溫度這兩個參數敏感，存在交叉干擾的問題，因此在使用光纖光柵測溫的情況下，應避免光柵再受到外界應變的作用；但目前市面上的光纖光柵溫度傳感器的在封裝保護時，主要是將光柵兩側端兩點固定在封裝結構上，避免外部拉力傳遞到光柵上，但在諸如大壩內部、復合體內部等需要埋入式光纖光柵測溫時，這些測量對象自身的大變形會導致傳感器的整個封裝體彎曲變形，迫使彎曲應變作用到光柵上，與溫度變化產生的波長漂移交叉干擾，導致溫度測量不準確。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明提供了一種能抵御外部大變形影響的埋入式光纖光柵溫度傳感器，傳感器能夠在彎曲變形的情況下，內部的光柵部分仍不受影響，適合于埋入式大變形場合的精確測溫。

傳感器包括外套管、內套管、傳感光纖、端蓋、鎧裝護管、沾合劑；所述外套管兩端分別通過螺紋連接固定兩個端蓋，兩個端蓋外側端有供鎧裝護管放入的孔，通過機械擠壓該孔壁，將鎧裝護管固定在端蓋上；所述的內套管一端通過過盈配合并膠粘固定于某一端蓋上，內套管另一端懸空，內套管的兩端留有兩個凹槽；所述的傳感光纖包括光纖光柵和其兩端的光纖，所述的光纖光柵置于內套管中兩個凹槽之間，所述的光纖依次穿過內套管、端蓋和鎧裝護管，用于與外界光纜熔接。

上述技術方案中，所述的光纖光柵位于內套管的兩個凹槽之間，并在凹槽內放置沾合劑固定光纖光柵兩端的光纖。

上述技術方案中，所述的光纖光柵和光纖均處于松弛狀態。

上述技術方案中，外套管兩端有內螺紋，端蓋內側留有與內螺紋配合的外螺紋。

上述技術方案中，所述的鎧裝護管插入端蓋外側孔內，通過擠壓孔壁固定鎧裝護管。

上述技術方案中，內套管外徑至少比外套管內徑小5mm，用于在內外套管之間形成一個較大的空間隙。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：在固定有光纖光柵的內套管和外套管之間形成的空間隙，且內套管只有一端固定于端蓋上，當傳感器的測量環境有大變形時，外套管即使發生彎曲變形，這種變形首先會被空間隙吸收，而不傳遞到內套管上，光纖光柵仍然不受外界變形影響，能夠實現大變形環境下的準確溫度測量。

附圖說明

圖1為本發明一個實施例的結構示意圖。

1.鎧裝護管2.端蓋3.外套管4.內套管凹槽5.內套管6.光纖7.沾合劑8.光纖光柵。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明進一步說明。

如圖1所示，本發明的一種能抵御外部大變形影響的埋入式光纖光柵溫度傳感器，包括鎧裝護管1，端蓋2，外套管3，內套管5，沾合劑7，和包括光纖6和光纖光柵8的傳感光纖。本實施例中，先將傳感光纖穿過內套管5，并將光纖光柵置于內套管5上的兩個凹槽4之間，在光纖光柵松弛狀態下，點入沾合劑7固定；光纖6穿過右邊端蓋2后，內套管5的一端插入端蓋2螺紋端的孔內過盈配合并使用膠粘固定；隨后可將固定有傳感光纖的內套管5穿過外套管3，外套管3和右端蓋2螺紋擰緊固定，然后左邊光纖穿過左端蓋2，左端蓋2和外套管3再通過螺紋擰緊固定。裝配后的內套管5左端不與左端蓋接觸，處于懸空狀態；最后再將兩段鎧裝護管穿過光纖后，分別插入到兩個端蓋2外側的孔中，使用壓線鉗壓實孔壁，固定住鎧裝護管。