CN107202601A - 一种用于光纤气体传感器件综合性能测试的密封气室 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于光纤气体传感器件综合性能测试的密封气室，包括密封盖、主体、密封圈、入射光纤孔、出射光纤孔、温湿度探头安装孔、进气孔、出气孔。本发明利用密封盖和密封圈的双层螺纹和密封垫，并采用热熔胶密封入射光纤孔和出射光纤孔，以保证密封箱的气密性，温湿度探头安装孔可安装温湿度探头，用于监测密封气室内微型气体传感器件的工作环境温度和湿度参数。相比于其他测试密封气室，该密封气室可以实现对光纤气体传感器件传感性能、工作环境参数的综合测试。

Description

一种用于光纤气体传感器件综合性能测试的密封气室

技术领域

本发明属于光纤技术领域，涉及一种用于光纤气体传感器件综合性能测试的密封气室，实现对光纤传感器件传感性能和工作环境参数的综合测试。

背景技术

近些年来，由于光纤传感器件的高灵敏度、高精度、远距离传感和抗电磁干扰等特性，在工业生产、航空航天、军用武器等领域，光纤气体传感器相较与电学传感器应用得到了更加广泛的关注，国内外的各大高校以及科研机构对光纤气体传感技术的研究也更加深入与透彻。

通常在对光纤气体传感器件的传感性能进行测试的过程中，为了营造一个特定浓度下的气体环境，需要将待测光纤气体传感器件放置在密闭气室中，并将配置好的某一特定浓度的气体通入，使其充满整个密闭气室。而在密闭气室的设计与制作过程中，如何确保密闭气室的气密性，是最重要的一个关键性技术问题。本发明使用双层螺纹和双层胶垫保证密闭气室的气密性，因此相对于传统密闭气室，可以适当增加操作窗尺寸，方便测试光路的搭建；传统密闭气室的气密性难以保证的另一个问题存在于光纤进出口位置的密封性不好，本发明结合微小孔径、热熔胶和单模光纤跳线，保证气密性的同时，方便密封箱内光纤传感器件的更换；此外，考虑到光纤气体传感器的实际工作环境的温度和湿度对器件传感性能的影响较大，为模拟光纤气体传感器件在实际工作环境下的传感性能，本发明在密封箱上设置温湿度探头安装孔，用于安装温湿度探头，实时监测光纤传感器件周围的环境温度和湿度参数。本发明的提出将有利于实现对光纤传感器件的自身传感性能，以及不同工作环境下稳定性的综合性能测试，对实用化光纤气体传感器件的研制具有重要意义。

发明内容

本发明提供了一种用于光纤气体传感器件综合性能测试的密封气室，解决了目前光纤气体传感器件性能测试中所使用的密封箱体积过大、气密性不好、操作不便的问题。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种用于光纤气体传感器件综合性能测试的密封气室，该密封气室包括密封盖1、主体2、密封圈3、入射光纤孔4、出射光纤孔5、温湿度探头安装孔6、进气孔7、出气孔8；

所述的密闭气室主要由密封盖1和主体2组成，其中主体2设置入射光纤孔4和出射光纤孔5，且两个孔的直径大小为单模光纤跳线的直径；光纤跳线穿过入射光纤孔4和出射光纤孔5，采用热熔胶密封；光纤跳线两端安装法兰，密封箱内的法兰可方便与光纤传感器件连接，密封箱外的法兰分别连接光源和探测器，保证光信号的高效传输；温湿度探头安装孔6、进气孔7和出气孔8都安装在密封气室主体的上表面。

所述的温湿度探头安装孔6内可安装温湿度探头，用于监测密封箱内光纤气体传感器件工作环境的温度和湿度参数。不需要使用温湿度探头的时候，在温湿度探头的插口处加上一片厚度为10mm的圆形有机玻璃片，在圆形有机玻璃片与气室主体上表面接触处，使用硅胶垫片来保证该处的气密性。

所述的密闭气室主体2的前表面设置一个圆孔，该圆孔为双层螺纹孔；该双层螺纹孔设置密封盖1和密封圈3，密封盖1和密封圈3均具有双层螺纹和双层硅胶垫，以保证密封箱的气密性。

上述技术方案中，所述的密封盖1和密封圈3的内部直径为80mm，方便在密封箱内搭建光纤光路，所述的入射光纤孔4和出射光纤孔5的直径为125微米。

本发明提出的一种用于光纤气体传感器件综合性能测试的密封气室，可以在测试光纤气体传感器件传感性能的同时，监测器件工作环境的温度和湿度参数；相比于同类测试密封箱，该密封箱的体积小、操作窗口大、气密性好、光纤器件更换方便。

附图说明

附图1为一种用于光纤气体传感器件综合性能测试的密封气室示意图。

图中：1密封盖；2密封气室主体；3密封圈；4入射光纤孔；5出射光纤孔；

6温湿度探头安装孔；7进气孔；8出气孔。

具体实施方式

下面通过具体实施方式阐明本发明的实质特点和显著进步。

一种用于光纤气体传感器件综合性能测试的密封气室，综合考虑实验过程中的实际需求和密闭气室的密闭性。本发明设计的气室的尺寸大小为30cm×22cm×22cm。密闭气室主要是由密封盖1和主体2组成，其中在密闭气室的主体2保留了入射光纤孔4和出射光纤孔5，且其直径大小为单模光纤跳线的直径，约为125微米。因为这个孔的尺寸小，制作过程中使用了热熔胶来保证气密性。将进气孔7和出气孔8设计成中空圆柱形，其外径为8mm，高为30mm，这样实验室常用的外径为12mm、内径为8mm的气管可以直接与中空圆柱体连接。为了保证进气孔7和出气孔8的气密性，在中空圆柱体与密闭气室主体2的上表面连接处设计内径为8mm，外径为20mm，高度为10mm的中空圆柱体底座。考虑到实验过程中需要实时的监测密闭气室中的温湿度情况，所以在密闭气室主体2的上表面预留了一个可以插入温湿度探头的孔，该孔的直径大小为15.5mm(参照瑞士罗卓尼克HC2-S型温湿度传感探头尺寸参数)，由于该传感探头附带有相应的硅胶密封垫圈，所以该部分的密封性亦可以保证，在不需要使用温湿度探头的时候，在温湿度探头的插口处加上一片厚度为10mm的圆形有机玻璃片，在圆形有机玻璃片与气室主体上表面接触处，使用硅胶垫片来保证该处的气密性。

为了实验操作方便，例如更换密闭气室内的光纤气体传感器件、改动光路等，本发明在密闭气室主体2的前表面设计了一个直径为120mm的圆孔，并将该孔设计成双层螺纹孔，同时在密封盖1和密封圈3的双层螺纹孔凹槽内放置圆形硅胶垫圈，保证气密性。

Claims (10)

1.一种用于光纤气体传感器件综合性能测试的密封气室，其特征在于，该密封气室包括密封盖(1)、主体(2)、密封圈(3)、入射光纤孔(4)、出射光纤孔(5)、温湿度探头安装孔(6)、进气孔(7)、出气孔(8)；密闭气室主要由密封盖(1)和主体(2)组成，其中主体(2)设置入射光纤孔(4)和出射光纤孔(5)，且两个孔的直径大小为单模光纤跳线的直径；光纤跳线穿过入射光纤孔(4)和出射光纤孔(5)，采用热熔胶密封；光纤跳线两端安装法兰，密封箱内的法兰可方便与光纤传感器件连接，密封箱外的法兰分别连接光源和探测器，保证光信号的高效传输；温湿度探头安装孔(6)、进气孔(7)和出气孔(8)都安装在密封气室主体的上表面。

2.如权利要求1所述的密封气室，其特征在于，所述的温湿度探头安装孔(6)内安装温湿度探头，用于监测密封箱内光纤气体传感器件工作环境的温度和湿度参数；不需要使用温湿度探头的时候，在温湿度探头的插口处加上圆形有机玻璃片，在圆形有机玻璃片与气室主体上表面接触处，使用硅胶垫片来保证该处的气密性。

3.如权利要求1或2所述的密封气室，其特征在于，所述的主体(2)的前表面设置一个圆孔，该圆孔为双层螺纹孔；该双层螺纹孔设置密封盖(1)和密封圈(3)，密封盖(1)和密封圈(3)均具有双层螺纹和双层硅胶垫，以保证密封箱的气密性。

4.如权利要求1或2所述的密封气室，其特征在于，所述的入射光纤孔(4)和出射光纤孔(5)的直径为125微米。

5.如权利要求3所述的密封气室，其特征在于，所述的入射光纤孔(4)和出射光纤孔(5)的直径为125微米。

6.如权利要求1或2或5所述的密封气室，其特征在于，所述的密封盖(1)和密封圈(3)的直径为80mm。

7.如权利要求3所述的密封气室，其特征在于，所述的密封盖(1)和密封圈(3)的直径为80mm。

8.如权利要求4所述的密封气室，其特征在于，所述的密封盖(1)和密封圈(3)的直径为80mm。

9.如权利要求1、2、5、7或8所述的密封气室，其特征在于，所述的进气孔(7)和出气孔(8)设计成中空圆柱形，其外径为8mm；所述的温湿度探头安装孔的直径为15.5mm。

10.如权利要求6所述的密封气室，其特征在于，所述的进气孔(7)和出气孔(8)设计成中空圆柱形，其外径为8mm；所述的温湿度探头安装孔的直径为15.5mm。