[發明專利]一種用于濕度和溫度同時測量的準分布式FBG傳感器

在審

• 申請號: 202010788117.6
• 申請日: 2020-08-07
• 公開（公告）號: CN111982169A
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 施斌;郭君儀;魏廣慶;孫夢雅;賈立翔;劉潔
• 申請（專利權）人: 蘇州南智傳感科技有限公司;南京大學
• 主分類號: G01D5/353
• 分類號: G01D5/353
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 陳建和

1.一種用于濕度和溫度同時測量的準分布式FBG傳感器，其特征在于，所述傳感器包括濕度光纖光柵(106)、溫度光纖光柵(109)和封裝組件，封裝組件包括帶孔管件、固定棒與固定件，濕度光纖光柵是指涂覆濕度敏感材料的光柵，將濕度光纖光柵(106)和溫度光纖光柵(109)的一端固定在固定棒上，另一端保持應力松弛；用固定件將上述固定棒固定在帶孔管件的中央；設有光纖護套(103)與濕度光纖光柵(106)和溫度光纖光柵(109)的尾部相連。

2.根據權利要求1所述的一種用于濕度和溫度同時測量的準分布式FBG傳感器，其特征在于：所述的濕度光纖光柵(106)的柵區長度為10±4mm，濕度光纖光柵的光柵區域涂覆的濕度敏感材料為ORMOCER，涂覆的厚度約30±5μm，涂覆的長度約15±5mm，能同時響應溫度和濕度的變化。

3.根據權利要求1所述的一種用于濕度和溫度同時測量的準分布式FBG傳感器，其特征在于：所述溫度光纖光柵(109)的柵區長度為10±4mm，光柵區域無涂覆，僅能響應溫度的變化。

4.根據權利要求1所述的一種用于濕度和溫度同時測量的準分布式FBG傳感器，其特征在于：固定棒為不銹鋼棒(105)、帶孔管件為不銹鋼毛細管(108)，所述固定棒為不銹鋼棒(105)，固定件為螺母(102)。

5.根據權利要求4所述的一種用于濕度和溫度同時測量的準分布式FBG傳感器，其特征在于：所述不銹鋼棒(105)直徑為1mm，所述不銹鋼毛細管(108)的直徑為2mm，不銹鋼毛細管(108)管壁上均勻分布小孔；小孔(107)直徑可以為1mm。以便不銹鋼毛細管(108)內外空氣中的水分子進行快速交換。

6.根據權利要求4或5所述的一種用于濕度和溫度同時測量的準分布式FBG傳感器，其特征在于：用高溫膠帶(104)將濕度光纖光柵(106)和溫度光纖光柵(109)固定在不銹鋼棒(105)的同一高度，消除空間帶來的誤差，以提高溫度補償的精度；將上述固定有光纖光柵(106,109)的不銹鋼棒(105)置于不銹鋼毛細管(108)內部，在光柵處分布有若干小孔(107)，用螺母(102)將不銹鋼棒固定在不銹鋼毛細管的正中央，避免不銹鋼棒的振動使得光纖與管壁發生接觸。用膠水將不銹鋼毛細管(108)兩端密封，以防雜物進入不銹鋼毛細管(108)內部。

7.根據權利要求1-3任一項所述的一種用于濕度和溫度同時測量的準分布式FBG傳感器，其特征在于：用環氧樹脂膠將護套(103)與光纖尾部(106,109)固定，使得光纖和護套成為一個整體，防止受軸向應力作用時產生相對位移拉動光柵。光纖跳線(101)與護套(103)的尾部相連，光纖跳線(101)將光纖光柵(106,109)與FBG解調儀(110)相連，通過分析波長大小可實時監測濕度和溫度變化。

8.根據權利要求1所述的一種用于濕度和溫度同時測量的準分布式FBG傳感器，其特征在于：所述FBG傳感器能夠多個光柵的柵點串聯，實現準分布式測量。