[發明專利]一種光纖光柵空氣折射率測量裝置及方法

有效

• 申請號: 202011123484.0
• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN112255200B
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 崔建軍;張鵬;陳愷;王煜;侯俊凱;魏晉和
• 申請（專利權）人: 中國計量科學研究院
• 主分類號: G01N21/45
• 分類號: G01N21/45;G01N21/17;G01K11/3206;G01L11/02
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產權代理事務所(普通合伙) 11562
• 代理人: 張換君

1.一種光纖光柵空氣折射率測量裝置，其特征在于：包括光源（1）、光隔離器（2）、光纖耦合器（3）、測量部（15）、波長解調器（13）、上位機（14），所述光源（1）與所述光隔離器（2）、所述光纖耦合器（3）依次連接，所述光纖耦合器（3）分別與所述波長解調器（13）和所述測量部（15）連接，所述上位機（14）分別與所述光源和所述波長解調器（13）連接，所述測量部（15）內設置有光纖光柵傳感器，所述光纖光柵傳感器包括光纖光柵溫度傳感器（6）、光纖光柵大氣壓傳感器（7）、光纖光柵濕度傳感器（8），所述光纖光柵溫度傳感器（6）、光纖光柵大氣壓傳感器（7）和光纖光柵濕度傳感器（8）連接在同一根光纖上，所述測量部（15）還包括壓力膜（5）、光纖接頭（10）、保護殼體（11），所述壓力膜（5）固定在所述保護殼體（11）內部，所述壓力膜（5）與所述保護殼體（11）內壁形成真空腔（12），所述光纖接頭（10）設置在所述保護殼體（11）外側，所述光纖光柵溫度傳感器（6）、所述光纖光柵濕度傳感器（8）分別固定于所述保護殼體（11）內部，光纖光柵大氣壓傳感器（8）的光纖光柵固定于所述壓力膜（5）上，所述光纖耦合器（3）通過光纖（4）與所述光纖接頭（10）連接，所述光纖光柵溫度傳感器（6）、所述光纖光柵大氣壓傳感器（7）、所述光纖光柵濕度傳感器（8）在所述保護殼體（11）內部呈2字形分布。

2.根據權利要求1所述的光纖光柵空氣折射率測量裝置，其特征在于：所述光源（1）采用寬帶光源。

3.根據權利要求1所述的光纖光柵空氣折射率測量裝置，其特征在于：所述保護殼體（11）設置有進氣孔（9）。

4.根據權利要求1所述的光纖光柵空氣折射率測量裝置，其特征在于：所述測量部（15）并聯或者串聯連接有若干光纖光柵溫度傳感器（6）。

5.根據權利要求1所述的光纖光柵空氣折射率測量裝置，其特征在于：空氣折射率測量方法為：將所述測量部（15）放在待測部位，利用所述測量部（15）接收光源（1）發出的寬帶光；通過所述光纖光柵溫度傳感器（6）、所述光纖光柵大氣壓傳感器（7）、所述光纖光柵濕度傳感器（8）分別對所述寬帶光進行反射，產生不同波長的反射光；利用波長解調器（13）對所述反射光進行波長解調，解調后的波長數據傳輸到上位機（14）；利用所述上位機（14）對所述解調后的波長數據進行處理，獲得空氣的溫度數據、大氣壓數據、濕度數據，根據所述溫度數據、大氣壓數據、濕度數據計算空氣折射率。