[發(fā)明專利]一種熒光光纖溫度計(jì)

在審

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• 申請日: 2021-03-24
• 公開（公告）號: CN112964390A
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 武金玲;于華龍;于紅
• 申請（專利權(quán)）人: 河北師范大學(xué)
• 主分類號: G01K11/3213
• 分類號: G01K11/3213
• 代理公司: 北京東方盛凡知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11562
• 代理人: 王穎

本發(fā)明公開一種熒光光纖溫度計(jì)，包括：一根光發(fā)送用光纖，用于將來自光源的光傳送到測量部；兩根光接收用光纖，用于將由配置于測量部的反射鏡的反射面所反射的光分別傳送到兩個(gè)光接收部；控制單元，根據(jù)來自兩個(gè)光接收部的電信號之比計(jì)算測量部的溫度；其中，控制單元包含：處理器電路、總線接口電路、USB電路、電源開關(guān)控制電路、電源電路，總線接口電路、USB電路、電源開關(guān)控制電路分別連接處理器電路，總線接口電路連接光接收用光纖，電源電路連接電源開關(guān)控制電路。采用本發(fā)明的技術(shù)方案，能廉價(jià)且高精度地測量溫度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于溫度計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種熒光光纖溫度。

背景技術(shù)

使用光纖將光傳送至測量部，根據(jù)測量部光的狀態(tài)的變化進(jìn)行傳感的光傳感器，由于在測量部中沒有使用電，因此具有優(yōu)良的防爆性、抗雷性、抗電磁噪音性以及容易實(shí)現(xiàn)遙測等優(yōu)點(diǎn)。在這樣的光傳感器中，被測量對象是溫度以外的物理量時(shí)，由溫度變化引起的特性變化是導(dǎo)致測量精度低下的原因。因此，進(jìn)行高精度的測量時(shí)有必要補(bǔ)償由溫度變化引起的影響。現(xiàn)有技術(shù)作為這樣的溫度補(bǔ)償型光纖傳感器提出了使用光的干涉方法、測量光纖光柵的中心波長變化的方法等方案。但是，這些現(xiàn)有技術(shù)，其原理是測量光的波長變化、調(diào)制成分，因此存在測量裝置昂貴的問題。而且，為了實(shí)現(xiàn)溫度補(bǔ)償需要頻率可變的光源，或需要制造特殊的構(gòu)造體，這些都是導(dǎo)致價(jià)格昂貴的原因。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種能廉價(jià)且高精度地測量溫度的熒光光纖溫度計(jì)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：

一種熒光光纖溫度計(jì)包括：

一根光發(fā)送用光纖，用于將來自光源的光傳送到測量部；

兩根光接收用光纖，用于將由配置于測量部的反射鏡的反射面所反射的光分別傳送到兩個(gè)光接收部；

控制單元，根據(jù)來自兩個(gè)光接收部的電信號之比計(jì)算測量部的溫度；

其中，控制單元包含：處理器電路、總線接口電路、USB電路、電源開關(guān)控制電路、電源電路，總線接口電路、USB電路、電源開關(guān)控制電路分別連接處理器電路，總線接口電路連接光接收用光纖，電源電路連接電源開關(guān)控制電路。

作為優(yōu)選，與反射面對置的三根光纖的端面被固定，以使光纖長度方向與反射面的法線所成的角度θ是非零度，兩根光接收用光纖平行，光發(fā)送用光纖和光接收用光纖的固定角度以反射面的法線為基準(zhǔn)對稱，并且所述各光纖在使用的波長下是單模的。

作為優(yōu)選，角度θ是8°以上。

作為優(yōu)選，所述測量部通過將溫度測量用三芯陣列和所述反射鏡固定于陣列固定基材上構(gòu)成的。

作為優(yōu)選，所述溫度測量用三芯陣列是將所述光發(fā)送用光纖和兩根光接收用光纖的測量部側(cè)的端部固定于V槽陣列基板而構(gòu)成的。

作為優(yōu)選，反射鏡構(gòu)成基材的線膨脹系數(shù)比陣列固定基材的材料的線膨脹系數(shù)小。

作為優(yōu)選，所述陣列固定基材的線膨脹系數(shù)是在8.6×10-6～27×10-61/℃的范圍內(nèi)。

作為優(yōu)選，所述溫度測量用三芯陣列包括由石英玻璃構(gòu)成的V槽陣列基板和光纖壓蓋。

本發(fā)明的光纖式溫度計(jì)，可提供廉價(jià)的裝置構(gòu)成的同時(shí)，能夠基于光強(qiáng)度的變化高精度地測量溫度。而且，通過使所述角度θ是8°以上，能夠進(jìn)一步提高測量精度。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明熒光光纖溫度計(jì)的結(jié)構(gòu)示意圖。