[發(fā)明專利]一種用于易揮發(fā)碳?xì)浠衔锉O(jiān)測的傳感器、系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710323727.7
• 申請日: 2017-05-10
• 公開（公告）號: CN107084945A
• 公開（公告）日: 2017-08-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李俊;李明叡
• 申請（專利權(quán)）人: 李俊
• 主分類號: G01N21/39
• 分類號: G01N21/39
• 代理公司: 溫州知遠(yuǎn)專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙)33262
• 代理人: 湯時(shí)達(dá)

1.一種用于易揮發(fā)碳?xì)浠衔锉O(jiān)測的傳感器，包括光纖纖芯(1)和包覆層(3)，其特征在于：

所述光纖纖芯(1)與包覆層(3)之間沿軸向方向設(shè)置有若干傳感單元(2)；

位于所述光纖纖芯(1)的所述傳感單元(2)的所述包覆層(3)外表面復(fù)合有一層氣體敏感膜(4)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于易揮發(fā)碳?xì)浠衔锉O(jiān)測的傳感器，其特征在于，所述氣體敏感膜(4)為高熱傳導(dǎo)率的金屬材料，包括納米氧化鋅、銅和鉑金。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于易揮發(fā)碳?xì)浠衔锉O(jiān)測的傳感器，其特征在于，所述傳感單元(2)為FBG傳感器；所述FBG傳感器串聯(lián)在光纖纖芯(1)上。

4.一種用于易揮發(fā)碳?xì)浠衔锏谋O(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，包括：

用于檢測易揮發(fā)碳?xì)浠衔锏囊唤M或多組傳感器；

其中，所述傳感器包括傳感單元和氣體敏感膜單元；

用于承載傳感單元的光纖；

用于提供傳感器的激光光源；

用于激光光源經(jīng)傳感器光調(diào)制的光譜解調(diào)器；

用于光譜解調(diào)器將調(diào)節(jié)后光波長進(jìn)行處理分析的信號處理器。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于易揮發(fā)碳?xì)浠衔锉O(jiān)測的監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述激光光源采用寬帶激光光源，所述寬帶激光光源的帶寬為80nm以上。

6.一種用于易揮發(fā)碳?xì)浠衔锏谋O(jiān)測方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一，將串聯(lián)有FBG傳感器的單模光纖周側(cè)面涂敷一層氣體敏感膜，采用磁控濺射或等離子體鍍膜方式，將鍍好膜的單模光纖進(jìn)行封裝；將封裝好的鍍膜單模光纖采用防塵透氣冶金粉末過濾網(wǎng)保護(hù)，使氣體敏感膜能夠和揮發(fā)氣體充分接觸；

步驟二，當(dāng)外界可揮發(fā)氣體和單模光纖上的氣體敏感膜相互作用時(shí)，氣體敏感膜相當(dāng)于一種提供熱能的傳遞單元；和

步驟三，不同分子摩爾質(zhì)量的揮發(fā)氣體和氣體敏感膜作用后產(chǎn)生熱能的變化，F(xiàn)BG傳感器對熱能反應(yīng)不同，因此導(dǎo)致FBG傳感器受熱膨脹的程度不同，該熱能轉(zhuǎn)化為FBG傳感器應(yīng)變機(jī)械能；和

步驟四，通過光譜解調(diào)器和信號處理器的計(jì)算和處理可以得到揮發(fā)氣體的摩爾質(zhì)量，當(dāng)揮發(fā)氣體成分發(fā)生變化時(shí)對應(yīng)的FBG傳感器的峰值波長也會產(chǎn)生相應(yīng)的移動；

步驟五，通過光譜解調(diào)器和信號處理器監(jiān)測峰值波長的移動量，即獲得外界揮發(fā)氣體分子摩爾質(zhì)量的變化。