[發(fā)明專利]一種光纖溫度傳感器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110407141.5
• 申請(qǐng)日: 2021-04-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112964388A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李林;劉兆悅;曾麗娜;李再金;楊紅;羊大立;李志波;曲軼;趙志斌;謝瓊濤;彭鴻雁;劉國(guó)軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 海南師范大學(xué)
• 主分類號(hào): G01K11/32
• 分類號(hào): G01K11/32
• 代理公司: 北京慕達(dá)星云知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 符繼超

本發(fā)明公開(kāi)了一種光纖溫度傳感器，包括：溫度傳感探頭；溫度傳感探頭包括單模光纖、微毛細(xì)管和玻璃泡；單模光纖熔接于微毛細(xì)管的上方，微毛細(xì)管的底端熔接于玻璃泡的上方，玻璃泡內(nèi)填充有增敏液體；單模光纖的上端橫截面與微毛細(xì)管內(nèi)增敏液體的液面之間的腔體為干涉腔。本發(fā)明相較傳統(tǒng)的全光纖結(jié)構(gòu)的溫度傳感結(jié)構(gòu)有效提高了靈敏度，可以用于較高精度的溫度監(jiān)測(cè)中，并且可以通過(guò)改變溫度計(jì)結(jié)構(gòu)中的填充液體來(lái)改變溫度傳感范圍，擴(kuò)大了傳感領(lǐng)域，有效提高了該裝置的實(shí)用性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光纖溫度傳感技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說(shuō)是涉及一種光纖溫度傳感器。

背景技術(shù)

在光纖溫度傳感器中，光纖傳感探頭是最重要的結(jié)構(gòu)，溫度傳感是利用光纖的各種特性(相位、偏振、強(qiáng)度等)隨溫度變換的特點(diǎn)，進(jìn)行溫度測(cè)定。

目前現(xiàn)有的光纖溫度傳感探頭盡管具有傳、感合一的特點(diǎn)但由于傳統(tǒng)的全光纖傳感結(jié)構(gòu)受到自身特性的限制，比如較低的熱光系數(shù)、低膨脹系數(shù)等，導(dǎo)致其對(duì)周圍環(huán)境的溫度變化不敏感，難以獲得較高精度的傳感效果?，F(xiàn)有技術(shù)中雖然存在增敏手段，例如對(duì)光纖進(jìn)行化學(xué)腐蝕以達(dá)到特定的結(jié)構(gòu)或者對(duì)光纖微納結(jié)構(gòu)中進(jìn)行填充增敏材料，但是這些方法實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較繁瑣或者成本較高。

因此，如何提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單傳感精度高的光纖溫度傳感器是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種光纖溫度傳感器，其目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中的全光纖傳感結(jié)構(gòu)傳感精度低且為提高精度耗費(fèi)成本較高的問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種光纖溫度傳感器，包括：溫度傳感探頭；

所述溫度傳感探頭包括單模光纖、微毛細(xì)管和玻璃泡；

所述單模光纖熔接于所述微毛細(xì)管的上方，所述微毛細(xì)管的底端熔接于所述玻璃泡的上方，所述玻璃泡內(nèi)填充有增敏液體；

所述單模光纖的上端橫截面與所述微毛細(xì)管內(nèi)增敏液體的液面之間的腔體為干涉腔。

優(yōu)選的，還包括激光器、耦合器、解調(diào)電路和溫度顯示器，所述耦合器與所述單模光纖相連，所述解調(diào)電路分別與所述耦合器和所述溫度顯示器電連接；

所述激光器發(fā)射的信號(hào)光進(jìn)入所述耦合器后通過(guò)所述單模光纖引入所述干涉腔；進(jìn)入所述干涉腔后的光信號(hào)返回所述耦合器進(jìn)入所述解調(diào)電路，生成電信號(hào)，所述電信號(hào)傳輸至所述溫度顯示器，所述溫度顯示器根據(jù)所述增敏液體的熱膨脹變化、所述干涉腔的腔體長(zhǎng)度變化與光譜變化的對(duì)應(yīng)關(guān)系，將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為實(shí)際溫度數(shù)值并進(jìn)行顯示。

優(yōu)選的，還包括光源控制器，所述光源控制器與所述激光器電連接。

優(yōu)選的，還包括光源控制器，所述激光器為波長(zhǎng)為1550nm的半導(dǎo)體激光器。

優(yōu)選的，所述微毛細(xì)管與所述單模光纖的直徑相同，所述玻璃泡上部開(kāi)孔的直徑與所述微毛細(xì)管的直徑相同。

優(yōu)選的，所述增敏液體為乙醇。

經(jīng)由上述的技術(shù)方案可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明公開(kāi)提供了一種光纖溫度傳感器，該光纖溫度傳感器中的光線溫度探頭采用了傳統(tǒng)溫度計(jì)結(jié)構(gòu)，并在微毛細(xì)管的上方熔接單模光纖，相較傳統(tǒng)的全光纖結(jié)構(gòu)的溫度傳感結(jié)構(gòu)有效提高了靈敏度，可以用于較高精度的溫度監(jiān)測(cè)中，并且可以通過(guò)改變溫度計(jì)結(jié)構(gòu)中的填充液體來(lái)改變溫度傳感范圍，擴(kuò)大了傳感領(lǐng)域，有效提高了該裝置的實(shí)用性，另外該傳感結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制備過(guò)程十分便捷，材料低廉易得，該裝置的整體成本較低，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題。

附圖說(shuō)明