[發(fā)明專利]一種高靈敏光纖濕度傳感器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010439119.4
• 申請(qǐng)日: 2020-05-22
• 公開（公告）號(hào): CN111551501A
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安柯萊特信息科技有限公司
• 主分類號(hào): G01N21/17
• 分類號(hào): G01N21/17;B82Y15/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供了一種高靈敏光纖濕度傳感器，在第一光纖和第二光纖間設(shè)置透明材料部，在透明材料部上設(shè)置濕敏材料層。使用時(shí)，濕敏材料層吸濕膨脹，拉動(dòng)透明材料部伸長，從而改變透明材料部的透射特性，或者說改變光從第一光纖進(jìn)入第二光纖的耦合特性，根據(jù)該透射特性或耦合特性確定環(huán)境的濕度。由于光在兩光纖間的耦合特性嚴(yán)重地依賴于兩光纖間的材料、材料的形貌、材料的尺寸等因素，所以本發(fā)明具有靈敏度高的優(yōu)點(diǎn)。此外，本發(fā)明是基于光纖的，易于在惡劣環(huán)境應(yīng)用，在濕度探測領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及濕度傳感領(lǐng)域，具體涉及一種高靈敏光纖濕度傳感器。

背景技術(shù)

濕度監(jiān)控在電子電器、食品存儲(chǔ)、航空航天、文物保護(hù)等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用。傳統(tǒng)濕度傳感器有毛發(fā)濕度計(jì)、干濕球濕度計(jì)、電量式濕度計(jì)。傳統(tǒng)濕度傳感器存在精度低、響應(yīng)時(shí)間長、靈敏度低等缺點(diǎn)。同時(shí)，傳統(tǒng)濕度傳感器容易受到環(huán)境影響，不適合在惡劣環(huán)境應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

為解決以上問題，本發(fā)明提供了一種高靈敏光纖濕度傳感器，該光纖濕度傳感器包括光源、光探測器、第一光纖、第二光纖、透明材料部、濕敏材料層，透明材料部設(shè)置于第一光纖和第二光纖之間，濕敏材料層設(shè)置在透明材料部上，第一光纖連接光源，第二光纖連接光探測器；工作時(shí)，濕敏材料層吸濕后膨脹，拉動(dòng)透明材料部伸長，改變從第一光纖至第二光纖的透射特性，通過探測該透射特性實(shí)現(xiàn)環(huán)境濕度檢測。

更進(jìn)一步地，濕敏材料層為吸濕膨脹材料。

更進(jìn)一步地，濕敏材料層為聚酰亞胺。

更進(jìn)一步地，透明材料部為透明硅膠或透明聚氨酯彈性體材料。

更進(jìn)一步地，濕敏材料層包覆透明材料部。

更進(jìn)一步地，在透明材料部內(nèi)摻雜有貴金屬顆粒。

更進(jìn)一步地，貴金屬顆粒的粒徑為20納米-80納米。

更進(jìn)一步地，濕敏材料層部分地嵌入透明材料部。

更進(jìn)一步地，濕敏材料層與透明材料部的截面為凹陷的弧面。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明提供了一種高靈敏光纖濕度傳感器，在第一光纖和第二光纖間設(shè)置透明材料部，在透明材料部上設(shè)置濕敏材料層。使用時(shí)，濕敏材料層吸濕膨脹，拉動(dòng)透明材料部伸長，從而改變透明材料部的透射特性，或者說改變光從第一光纖進(jìn)入第二光纖的耦合特性，根據(jù)該透射特性或耦合特性確定環(huán)境的濕度。由于光在兩光纖間的耦合特性嚴(yán)重地依賴于兩光纖間的材料、材料的形貌、材料的尺寸等因素，所以本發(fā)明具有靈敏度高的優(yōu)點(diǎn)。此外，本發(fā)明是基于光纖的，易于在惡劣環(huán)境應(yīng)用，在濕度探測領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。

以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

附圖說明

圖1是高靈敏光纖濕度傳感器的示意圖。

圖2是又一種高靈敏光纖濕度傳感器的示意圖。

圖3是再一種高靈敏光纖濕度傳感器的示意圖。

圖4是再一種高靈敏光纖濕度傳感器的示意圖。

圖中：1、第一光纖；2、第二光纖；3、透明材料部；4、濕敏材料層；5、貴金屬顆粒。

具體實(shí)施方式

為進(jìn)一步闡述本發(fā)明達(dá)成預(yù)定目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式、結(jié)構(gòu)特征及其功效，詳細(xì)說明如下。

實(shí)施例1