[實(shí)用新型]一種混合吸附式圓盤形的光纖Bragg光柵溫度傳感器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520268425.0
• 申請(qǐng)日: 2015-04-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN205049255U
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-02-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王浩州;谷紅霞;謝濤;李英娜;李川
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 昆明理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01K11/00
• 分類號(hào): G01K11/00
• 代理公司: 昆明今威專利商標(biāo)代理有限公司 53115
• 代理人: 賽曉剛

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及光電子測(cè)量器件技術(shù)領(lǐng)域，具體的說(shuō)是涉及一種混合吸附式圓盤形的光纖Bragg光柵溫度傳感器。

背景技術(shù)

溫度傳感器在實(shí)驗(yàn)測(cè)量和狀態(tài)監(jiān)控中大量的應(yīng)用。傳統(tǒng)的電阻型溫度傳感器，如熱電阻，熱電偶等。因采用金屬導(dǎo)線傳輸信號(hào)，容易受到電磁干擾，穩(wěn)定性較差。信號(hào)的傳輸距離短并且不能滿足多點(diǎn)分布式測(cè)量的需要，在強(qiáng)電磁干擾，易燃易爆等工作環(huán)境中很難實(shí)現(xiàn)對(duì)精度的測(cè)量以及長(zhǎng)期監(jiān)控。

本實(shí)用新型利用具有質(zhì)量小，直徑細(xì)小，抗電磁干擾能力強(qiáng)，電絕緣，耐高溫，信號(hào)衰減小等優(yōu)點(diǎn)的光纖Bragg光柵最為作為傳感元件，解決了電阻溫度傳感器信號(hào)容易受到電磁干擾，穩(wěn)定性較差的問(wèn)題，同時(shí)本實(shí)用新型的機(jī)構(gòu)含有吸盤和永磁鐵，方便了用戶的使用。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有電阻型溫度傳感器信號(hào)容易受到電磁干擾，穩(wěn)定性較差的問(wèn)題，提供一種抗干擾能力強(qiáng)、耐高溫、質(zhì)量小、使用方便的混合吸附式圓盤形的光纖Bragg光柵溫度傳感器。

本實(shí)用新型混合吸附式圓盤形的光纖Bragg光柵溫度傳感器通過(guò)如下技術(shù)方案完成：所述的傳感器由信號(hào)傳輸光纖（1）、護(hù)纖套管（2）、膠黏劑（3）、永磁鐵（4）、膠盤（5）、吸盤（6）、光纖Bragg光柵（7）組成，其中，吸盤（6）的上方設(shè)有線槽（601），吸盤的底部設(shè)有凹面（602）；兩根護(hù)纖套管（2）分別通過(guò)膠黏劑（3）固定在線槽（601）中，信號(hào)傳輸光纖（1）放置在護(hù)纖套管（2）中，光纖Bragg光柵（7）與信號(hào)傳輸光纖（1）連接在一起；永磁鐵（4）嵌入到膠盤（5）的卡槽中，膠盤（5）放置在吸盤（6）的上方，膠黏劑（3）將膠盤（5）、永磁鐵（4）、吸盤（6）固定在一起。

所述的膠盤（5）放置在吸盤（6）的上方，在線槽（6）的中心形成了一個(gè)空心內(nèi)腔，光纖Bragg光柵（7）懸空放置在該內(nèi)腔中，光纖Bragg光柵（7）在該內(nèi)腔中，不受外力的影響能夠?qū)崟r(shí)感受溫度帶來(lái)的變化，并減小了周圍環(huán)境溫度對(duì)光纖Bragg光柵（7）波長(zhǎng)的影響。

所述的吸盤的底部設(shè)有凹面（602），使傳感器能吸附在相對(duì)平滑的物體表面；永磁鐵（4）能使傳感器能吸附在磁性金屬構(gòu)成的物體表面，方便了用戶的使用。

所述的光纖Bragg光柵（7）的Bragg波長(zhǎng)移位與溫度的變化呈線性關(guān)系，在不考慮光纖Bragg光柵（7）應(yīng)變與溫度耦合作用的情況下，光纖Bragg光柵（7）波長(zhǎng)位移隨溫度的變化關(guān)系為：

（a）

式中，為波長(zhǎng)的變化；為溫度變化，為光纖材料的熱膨脹系數(shù)，為熱光系數(shù)。

本實(shí)用新型一種混合吸附式圓盤形的光纖Bragg光柵溫度傳感器與現(xiàn)有技術(shù)相比有如下有益效果：

1、采用圓形吸盤結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便與實(shí)現(xiàn)并且材質(zhì)安全。由于是片狀結(jié)構(gòu)，能夠隨時(shí)貼在物體的表面進(jìn)行溫度的測(cè)量。

2、利用熱膨脹系數(shù)極高的圓盤做基座能夠?qū)饫wBragg光柵進(jìn)行溫度增敏，傳感器靈敏度高，響應(yīng)時(shí)間較。

3、由于整個(gè)傳感器的體積都比較小，受到外力的影響小，串接方便，易于實(shí)現(xiàn)溫度的多點(diǎn)分布式測(cè)量。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型一種混合吸附式圓盤形的光纖Bragg光柵溫度傳感器的上面立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型一種混合吸附式圓盤形的光纖Bragg光柵溫度傳感器的剖面示意圖。

圖3是本實(shí)用新型一種混合吸附式圓盤形的光纖Bragg光柵溫度傳感器的底面立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1-信號(hào)傳輸光纖、2-護(hù)纖套管、3-膠黏劑、4-永磁鐵、5-膠盤、6-吸盤、7-光纖Bragg光柵。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和工作過(guò)程對(duì)本實(shí)用新型一種混合吸附式圓盤形的光纖Bragg光柵溫度傳感器技術(shù)方案做進(jìn)一步的描述。

實(shí)施例1（將傳感器放置在相對(duì)光滑的物體表面使用）：如圖1、圖2和圖3所示，本實(shí)用新型混合吸附式圓盤形的光纖Bragg光柵溫度傳感器由信號(hào)傳輸光纖1、護(hù)纖套管2、膠黏劑3、永磁鐵4、膠盤5、吸盤6、光纖Bragg光柵7組成，其中，吸盤6的上方設(shè)有線槽601，吸盤的底部設(shè)有凹面602；兩根護(hù)纖套管2分別通過(guò)膠黏劑3固定在線槽601中，信號(hào)傳輸光纖1放置在護(hù)纖套管2中，光纖Bragg光柵7與信號(hào)傳輸光纖1連接在一起；永磁鐵4嵌入到膠盤5的卡槽中，膠盤5放置在吸盤6的上方，膠黏劑3將膠盤5、永磁鐵4、吸盤6固定在一起。