CN109307560A - 一种光纤光栅温度传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光纤光栅温度传感器，包括应变传感器本体，应变传感器本体包括光纤光栅外壳，光纤光栅外壳的内腔设置有应变检测光纤光栅和温度补偿光纤光栅，光纤光栅外壳内腔的顶部和底部均固定连接有陶瓷插芯。本发明通过陶瓷插芯、粘胶层、聚四氟乙烯层、不锈钢壳、安装块、螺栓、环形片、螺纹杆、螺帽和密封套的配合使用，解决了普通的光纤光栅在裸露的情况下抗拉、抗折性能较差，且光纤光栅耐温性较差，如果工作温度高于光纤光栅耐热温度，光栅的中心波长就会产生较大飘移，导致光纤光栅精度降低的问题，该光纤光栅温度传感器具备封装效果好，耐温度和耐久度较高的优点，提高了该传感器的实用性。
Description
技术领域
本发明涉及光纤光栅传感器技术领域，具体为一种光纤光栅温度传感器。
背景技术
光纤光栅是一种通过一定方法使光纤纤芯的折射率发生轴向周期性调制而形成的衍射光栅，是一种无源滤波器件，由于光栅光纤具有体积小、熔接损耗小、全兼容于光纤、能埋入智能材料等优点，并且其谐振波长对应变、折射率、浓度等外界环境的变化比较敏感，因此在光纤通信和传感领域得到了广泛的应用。
普通的光纤光栅在裸露的情况下抗拉、抗折性能较差，且光纤光栅耐温性较差，如果工作温度高于光纤光栅耐热温度，光栅的中心波长就会产生较大飘移，导致光纤光栅的精度降低，所以对光纤光栅进行封装保护是十分必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光纤光栅温度传感器，具备封装效果好，耐温度和耐久度较高的优点，解决了普通的光纤光栅在裸露的情况下抗拉、抗折性能较差，且光纤光栅耐温性较差，如果工作温度高于光纤光栅耐热温度，光栅的中心波长就会产生较大飘移，导致光纤光栅精度降低的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种光纤光栅温度传感器，包括应变传感器本体，所述应变传感器本体包括光纤光栅外壳，所述光纤光栅外壳的内腔设置有应变检测光纤光栅和温度补偿光纤光栅，所述光纤光栅外壳内腔的顶部和底部均固定连接有陶瓷插芯，两个陶瓷插芯远离光纤光栅外壳的一侧均与应变检测光纤光栅和温度补偿光纤光栅固定连接，所述光纤光栅外壳的顶部和底部均通过粘胶层固定连接有聚四氟乙烯层，所述聚四氟乙烯层的顶部和底部均设置有不锈钢壳，所述光纤光栅外壳的两侧均贯穿设置有光缆，所述光缆远离光纤光栅外壳的一端延伸至不锈钢壳的外侧，所述应变传感器本体表面的两侧均套设有安装块，所述安装块的一侧贯穿设置有螺栓，所述应变传感器本体表面的两侧均套设有环形片，所述环形片的正表面贯穿设置有螺纹杆，所述螺纹杆表面的顶部和底部均套设有螺帽，所述光缆的表面套设有密封套，所述密封套靠近安装块的一侧与安装块固定连接。
优选的，所述安装块的一侧开设有与螺栓相适配的螺纹孔，所述螺纹杆与螺帽相适配。
优选的，所述应变传感器本体正表面的顶部设置有荧光贴，所述荧光贴的宽度不小于三厘米。
优选的，所述螺栓的表面套设有缓冲块，所述缓冲块的总数量为四个。
优选的，所述密封套的顶部和底部均固定连接有安装板，所述安装板的表面开设有安装孔。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、本发明通过陶瓷插芯、粘胶层、聚四氟乙烯层、不锈钢壳、安装块、螺栓、环形片、螺纹杆、螺帽和密封套的配合使用，解决了普通的光纤光栅在裸露的情况下抗拉、抗折性能较差，且光纤光栅耐温性较差，如果工作温度高于光纤光栅耐热温度，光栅的中心波长就会产生较大飘移，导致光纤光栅精度降低的问题，该光纤光栅温度传感器具备封装效果好，耐温度和耐久度较高的优点，提高了该传感器的实用性。
2、本发明通过荧光贴的设置，使得该传感器在光线不足的情况下更容易发现，且在应变传感器本体的正表面设置有标贴时，达到警示的效果，通过缓冲块的设置，避免了螺栓在旋紧时对安装块造成损坏，导致安装块密封效果差的情况，达到了保护安装块的效果，延长了安装块的使用寿命，通过安装板的设置，方便了使用者对该传感器进行安装，避免了其他安装结构对该传感器造成损坏，导致该传感器出现无法使用的现象。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明应变传感器本体结构的主视剖面图。
图中：1、应变传感器本体；2、光纤光栅外壳；3、应变检测光纤光栅；4、温度补偿光纤光栅；5、粘胶层；6、聚四氟乙烯层；7、不锈钢壳；8、光缆；9、陶瓷插芯；10、安装块；11、螺栓；12、环形片；13、螺纹杆；14、螺帽；15、密封套；16、荧光贴；17、缓冲块；18、安装板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种光纤光栅温度传感器，包括应变传感器本体1，应变传感器本体1包括光纤光栅外壳2，光纤光栅外壳2的内腔设置有应变检测光纤光栅3和温度补偿光纤光栅4，光纤光栅外壳2内腔的顶部和底部均固定连接有陶瓷插芯9，两个陶瓷插芯9远离光纤光栅外壳2的一侧均与应变检测光纤光栅3和温度补偿光纤光栅4固定连接，光纤光栅外壳2的顶部和底部均通过粘胶层5固定连接有聚四氟乙烯层6，聚四氟乙烯层6的顶部和底部均设置有不锈钢壳7，光纤光栅外壳2的两侧均贯穿设置有光缆8，光缆8远离光纤光栅外壳2的一端延伸至不锈钢壳7的外侧，应变传感器本体1表面的两侧均套设有安装块10，安装块10的一侧贯穿设置有螺栓11，应变传感器本体1表面的两侧均套设有环形片12，环形片12的正表面贯穿设置有螺纹杆13，螺纹杆13表面的顶部和底部均套设有螺帽14，光缆8的表面套设有密封套15，密封套15靠近安装块10的一侧与安装块10固定连接。
本发明中：安装块10的一侧开设有与螺栓11相适配的螺纹孔，螺纹杆13与螺帽14相适配。
本发明中：应变传感器本体1正表面的顶部设置有荧光贴16，荧光贴16的宽度不小于三厘米，通过荧光贴16的设置，使得该传感器在光线不足的情况下更容易发现，且在应变传感器本体1的正表面设置有标贴时，达到警示的效果。
本发明中：螺栓11的表面套设有缓冲块17，缓冲块17的总数量为四个，通过缓冲块17的设置，避免了螺栓11在旋紧时对安装块10造成损坏，导致安装块10密封效果差的情况，达到了保护安装块10的效果，延长了安装块10的使用寿命。
本发明中：密封套15的顶部和底部均固定连接有安装板18，安装板18的表面开设有安装孔，通过安装板18的设置，方便了使用者对该传感器进行安装，避免了其他安装结构对该传感器造成损坏，导致该传感器出现无法使用的现象。
工作原理：本发明使用时，通过不锈钢壳7的设置，增强了该传感器的耐久度，使得该传感器在外力作用下不易损坏和变形，同时聚四氟乙烯层6和不锈钢壳7都起到了减缓温度传递的作用，通过陶瓷插芯9的设置，可以将光纤光栅完整保护，使用者通过旋转螺栓11将安装块10固定在应变传感器本体1的表面，通过安装块10、螺栓11和密封套15的配合使用，对该传感器起到了防水、密封和保护连接处的效果，通过旋转螺帽14使其套设在螺纹杆13的表面，达到了固定环形片12的效果，进而使得该传感器更加稳定，从而达到了该光纤光栅温度传感器封装效果好，耐温度和耐久度较高的目的。
综上所述：该光纤光栅温度传感器，通过陶瓷插芯9、粘胶层5、聚四氟乙烯层6、不锈钢壳7、安装块10、螺栓11、环形片12、螺纹杆13、螺帽14和密封套15的配合使用，解决了普通的光纤光栅在裸露的情况下抗拉、抗折性能较差，且光纤光栅耐温性较差，如果工作温度高于光纤光栅耐热温度，光栅的中心波长就会产生较大飘移，导致光纤光栅精度降低的问题。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种光纤光栅温度传感器，包括应变传感器本体(1)，其特征在于：所述应变传感器本体(1)包括光纤光栅外壳(2)，所述光纤光栅外壳(2)的内腔设置有应变检测光纤光栅(3)和温度补偿光纤光栅(4)，所述光纤光栅外壳(2)内腔的顶部和底部均固定连接有陶瓷插芯(9)，两个陶瓷插芯(9)远离光纤光栅外壳(2)的一侧分别与应变检测光纤光栅(3)和温度补偿光纤光栅(4)固定连接，所述光纤光栅外壳(2)的顶部和底部均通过粘胶层(5)固定连接有聚四氟乙烯层(6)，所述聚四氟乙烯层(6)的顶部和底部均设置有不锈钢壳(7)，所述光纤光栅外壳(2)的两侧均贯穿设置有光缆(8)，所述光缆(8)远离光纤光栅外壳(2)的一端延伸至不锈钢壳(7)的外侧，所述应变传感器本体(1)表面的两侧均套设有安装块(10)，所述安装块(10)的一侧贯穿设置有螺栓(11)，所述应变传感器本体(1)表面的两侧均套设有环形片(12)，所述环形片(12)的正表面贯穿设置有螺纹杆(13)，所述螺纹杆(13)表面的顶部和底部均套设有螺帽(14)，所述光缆(8)的表面套设有密封套(15)，所述密封套(15)靠近安装块(10)的一侧与安装块(10)固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种光纤光栅温度传感器，其特征在于：所述安装块(10)的一侧开设有与螺栓(11)相适配的螺纹孔，所述螺纹杆(13)与螺帽(14)相适配。
3.根据权利要求1所述的一种光纤光栅温度传感器，其特征在于：所述应变传感器本体(1)正表面的顶部设置有荧光贴(16)，所述荧光贴(16)的宽度不小于三厘米。
4.根据权利要求1所述的一种光纤光栅温度传感器，其特征在于：所述螺栓(11)的表面套设有缓冲块(17)，所述缓冲块(17)的总数量为四个。
5.根据权利要求1所述的一种光纤光栅温度传感器，其特征在于：所述密封套(15)的顶部和底部均固定连接有安装板(18)，所述安装板(18)的表面开设有安装孔。
Priority Applications (1)
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Publications (1)
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Country Status (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112946813A (zh) * | 2021-02-22 | 2021-06-11 | 西安石油大学 | 一种光纤光栅的封装结构 |
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2018
- 2018-12-10 CN CN201811506252.6A patent/CN109307560A/zh active Pending
Cited By (2)
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| CN112946813A (zh) * | 2021-02-22 | 2021-06-11 | 西安石油大学 | 一种光纤光栅的封装结构 |
| CN112946813B (zh) * | 2021-02-22 | 2022-11-18 | 西安石油大学 | 一种光纤光栅的封装结构 |
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| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20190205 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |