[發明專利]一種基于電磁感應加熱的光纖光柵溫度傳感器標定裝置

有效

• 申請號: 201911182291.X
• 申請日: 2019-11-27
• 公開（公告）號: CN111006792B
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 方進;劉延超;賈冬雨;閆旭鋒;吳越
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: G01K15/00
• 分類號: G01K15/00;H05B6/02
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所 11255
• 代理人: 麻吉鳳

本發明實施例提供了一種基于電磁感應加熱的光纖光柵溫度傳感器標定裝置，包括：感應線圈、密閉腔室和傳感器固定裝置，傳感器固定裝置用于放置光纖光柵傳感器和參考傳感器，并固定于密閉腔室內；密閉腔室包括：銅桶、銅桶蓋、隔離桶、隔離蓋、保溫桶和保溫桶蓋，所述銅桶置于保溫桶內，銅桶與保溫桶之間放置有隔離桶；銅桶蓋、隔離桶蓋和保溫桶蓋分別固定在銅桶、隔離桶和保溫桶桶口上方；感應線圈固定在銅桶桶身外表面，感應線圈穿過隔離桶及保溫桶與外接電源連接。本發明裝置簡單、方便、經濟節約且易于制作。

技術領域

本發明涉及光纖技術領域，尤其涉及一種基于電磁感應加熱的光纖光柵溫度傳感器標定裝置。

背景技術

光纖光柵傳感器因為體積小、質量輕、抗電磁干擾、易于復用等特點，被認為是可以替代傳統電信號傳感器廣泛應用于各種領域的傳感器件。光纖光柵傳感基礎測量物理參量為溫度和應變。根據不同的應用場景，溫度測量主要分為絕對測量和相對測量。和傳統的電信號傳感器一樣，在利用光纖光柵傳感器進行絕對溫度測量時，首先應該對傳感器進行準確的溫度標定。光纖光柵傳感器是波長解調的傳感器，寬帶光源打出一束光，這束光經過傳輸光纖到達光纖光柵部位，經過光纖光柵后，滿足布拉格條件波長的光將會被反射回檢測電路，被反射回的光帶有溫度、應變等物理信息，通過解調反射光的波長，即可得到被測點的溫度、應變等信息。因此，光纖光柵溫度傳感器的標定，就是通過實驗找出其溫度和波長之間的關系，并根據波長溫度曲線進行擬合得到光纖光柵傳感器的靈敏度系數。要想實現光纖光柵傳感器在一定溫度區間內的標定，就要有一種能使光纖光柵傳感器所處溫度環境溫度緩慢變化的變溫裝置，并且該裝置還要便于光纖光柵傳感器與溫度參考傳感器的鋪設。目前常用的光纖光柵溫度傳感器標定方法有水浴加熱法和高低溫箱加熱法，能夠實現溫度在0°以上溫度區間的光纖光柵傳感器標定。但是，水浴加熱只能實現溫度從0到100℃的變化，無法滿足更高溫度區間的需求，而且，光纖傳感器的鋪設也存在問題。高低溫箱加熱可以實現溫度從0到更高溫度區間的變化，但是存在受熱不均勻的問題。因此從經濟、高效、專用的角度，專門提出了一種針對光纖光柵溫度傳感器在0°以上溫度區間內的標定裝置。

發明內容

本發明的實施例提供了一種基于電磁感應加熱的光纖光柵溫度傳感器標定裝置，以克服現有技術的缺陷。

為了實現上述目的，本發明采取了如下技術方案。

一種基于電磁感應加熱的光纖光柵溫度傳感器標定裝置，包括：感應線圈、密閉腔室和傳感器固定裝置，所述傳感器固定裝置用于放置光纖光柵傳感器和參考傳感器，并固定于所述密閉腔室內；

所述密閉腔室包括：銅桶、銅桶蓋、隔離桶、隔離蓋、保溫桶和保溫桶蓋，所述銅桶置于保溫桶內，銅桶與保溫桶之間放置有隔離桶；所述銅桶蓋、隔離桶蓋和保溫桶蓋分別固定在銅桶、隔離桶和保溫桶桶口上方；

所述感應線圈固定在銅桶桶身外表面，感應線圈穿過隔離桶及保溫桶與外接電源連接。

優選地，所述保溫桶與隔離桶的桶身側面均開有孔，用于感應線圈從孔穿出，并在孔處進行密封減小環境漏熱。

優選地，所述銅桶蓋、隔離蓋和保溫桶蓋上的中心處均開由孔洞，用于傳感器固定裝置從孔洞穿入。

優選地，所述傳感器固定裝置包括玻璃纖維棒，與玻璃纖維棒上端連接的螺母管以及與其下端連接的保護銅管。

優選地，所述玻璃纖維棒的中間有一個孔，用于鋪設光纖光柵傳感器和參考傳感器。

優選地，所述玻璃纖維棒由左右兩部分構成，左邊的部分有兩個豎向凸起，右邊部分的對應位置設有兩個豎向凹槽，左邊部分的凸起和右邊部分的凹槽相互配合，使兩部分合二為一。

優選地，所述玻璃纖維棒的上下兩端的外表面具有螺紋，所述螺母管和保護銅管通過螺紋分別與玻璃纖維棒的上下兩端連接。

優選地，所述保護銅管的底部具有防止銅管內部形成真空腔的孔洞。