[發明專利]一種用于監測混凝土碳化深度的光纖傳感器

在審

• 申請號: 202110342484.8
• 申請日: 2021-03-30
• 公開（公告）號: CN112964640A
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 唐福建;林思雨;胡嘉良
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: G01N21/01
• 分類號: G01N21/01;G01N21/25
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 溫福雪

1.一種用于監測混凝土碳化深度的光纖傳感器，其特征在于，所述的光纖傳感器包括滑動活塞桿(1)、不銹鋼外殼(2)、FP光纖(3)、小孔(4)和化學反應區域(5)；

所述的滑動活塞桿(1)包括可反光的端面(6)和分割出化學反應區域(5)的滑動活塞(9)；

所述的不銹鋼材外殼(2)在位于化學反應區域(5)的外部開有小孔(4)，以保證光纖傳感器外部的酸堿性離子充分進入光纖傳感器內部，并與對pH值敏感的高分子聚合物(10)接觸并發生化學反應；

所述的FP光纖(3)與滑動活塞桿(1)的反光端面(6)形成法布里—鉑羅腔；

所述的FP光纖(3)作為輸入輸出光纖，由光纖陶瓷卡套(7)支撐，并通過密封圈(8)所在處的通孔插入光纖傳感器內部；

所述的化學反應區域(5)內填充有對PH值敏感的高分子聚合物(10)；

當外部酸堿離子通過小孔(4)進入光纖傳感器內部與對pH值敏感的高分子聚合物(10)反應后引起聚合物體積變化，進而導致滑動活塞桿(1)移動，從而引起腔長變化，導致與FP光纖(3)相連的光纖解調儀(11)中光譜信號發生改變，進而反應出被監測環境pH值的變化。

2.根據權利要求1所述的用于監測混凝土碳化深度的光纖傳感器，其特征在于，所述的小孔(4)的尺寸和數量根據監測環境和內部填充物的不同情況而調整。

3.根據權利要求1或2所述的用于監測混凝土碳化深度的光纖傳感器，其特征在于，對pH值敏感的高分子聚合物(10)的種類和填充數量根據監測工作的不同情況和要求而調整。

4.根據權利要求1或2所述的監測混凝土碳化深度的光纖傳感器，其特征在于，實現可反光的端面(6)的方法根據監測工作的不同情況和要求以及制作工藝而調整。

5.根據權利要求3所述的監測混凝土碳化深度的光纖傳感器，其特征在于，實現可反光的端面(6)的方法根據監測工作的不同情況和要求以及制作工藝而調整。

6.根據權利要求1、2或5所述的監測混凝土碳化深度的光纖傳感器，其特征在于，所形成的法布里—鉑羅腔的初始腔長根據監測工作不同情況和要求而調整。

7.根據權利要求3所述的監測混凝土碳化深度的光纖傳感器，其特征在于，所形成的法布里—鉑羅腔的初始腔長根據監測工作不同情況和要求而調整。

8.根據權利要求4所述的監測混凝土碳化深度的光纖傳感器，其特征在于，所形成的法布里—鉑羅腔的初始腔長根據監測工作不同情況和要求而調整。