CN110542492A - 一种内置导热液的光纤光栅温度传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种内置导热液的光纤光栅温度传感器，包括光纤光栅温度传感器测量感知部分和传感器保护部分，所述传感器保护部分包括高强度导温外壳，所述高强度导温外壳包裹在所述光纤光栅温度传感器测量感知部分之外，所述光纤光栅温度传感器测量感知部分包括温敏光纤光栅传感器元件，所述高强度导温外壳设有传感器内部腔体，所述传感器内部腔体之内充满了导热液，所述温敏光纤光栅传感器元件设置在所述传感器内部腔体并被所述导热液所包围。本发明的有益效果是：通过在传感器内部腔体中充满导热液，可以将高强度导热外壳所测的环境温度更高效和快速地传导至温敏光纤光栅传感元件，因此可以高效，快速地测量到温度真实值。
Description
技术领域
本发明涉及传感器，尤其涉及一种内置导热液的光纤光栅温度传感器。
背景技术
近年来，光纤光栅传感器的研究与应用引起了广泛的关注，相比较传统的传感测量技术，光纤光栅传感技术具有很多明显的优点。比如光纤光栅具有结构形式灵活，耐高温，耐腐蚀，抗电磁干扰能力强，体积小，质量轻等特点，并被广泛应用于压力，变形，位移，流量，体积，流速等多种物理量测量。
目前，温度传感器的设计与加工方法相对较为落后，温度的测量精度，响应时间，测量误差等，都不能满足工业和工程发展的要求。由于裸光纤光栅传感单元非常纤细，而且其应力与温度灵敏度的系数都极小，不能直接用于温度，压力等实际物理量的测量，所以需要根据测量环境以及所测物理量将光纤光栅传感单元进行设计和封装，加工成可以满足测量要求的光纤光栅传感器。同时，现有的温度光纤光栅传感器已有初步的研究成果，但是现有的测量温度的光纤光栅传感器的测试效果都有待提高，在温度准确性，精度，滞后时间等方面均不理想。因此，有必要研发一种内置导热液的光纤光栅温度传感器，可以高效，快速地测量到温度真实值。
发明内容
为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种内置导热液的光纤光栅温度传感器。
本发明提供了一种内置导热液的光纤光栅温度传感器，包括光纤光栅温度传感器测量感知部分和传感器保护部分，所述传感器保护部分包括高强度导温外壳，所述高强度导温外壳包裹在所述光纤光栅温度传感器测量感知部分之外，所述光纤光栅温度传感器测量感知部分包括温敏光纤光栅传感器元件，所述高强度导温外壳设有传感器内部腔体，所述传感器内部腔体之内充满了导热液，所述温敏光纤光栅传感器元件设置在所述传感器内部腔体并被所述导热液所包围。
作为本发明的进一步改进，所述温敏光纤光栅传感器元件至少有两个并且串联连接。
作为本发明的进一步改进，所述传感器内部腔体之内设有传感器凹槽，所述温敏光纤光栅传感器元件设置在所述传感器凹槽之内。
作为本发明的进一步改进，所述高强度导温外壳紧密包裹所述传感器内部腔体。
作为本发明的进一步改进，所述温敏光纤光栅传感器元件的两端分别通过传感器松套管连接有传感器信号传输光纤。
作为本发明的进一步改进，所述传感器信号传输光纤的外部包裹有传感器信号线保护层。
作为本发明的进一步改进，所述高强度导温外壳的两端均固定有传感器与信号线连接保护管，所述传感器信号传输光纤、传感器信号线保护层均穿过所述传感器与信号线连接保护管。
作为本发明的进一步改进，所述高强度导温外壳包括传感器高强度导热上部保护壳和传感器下部底座，所述传感器高强度导热上部保护壳与所述传感器下部底座连接。
本发明的有益效果是：通过上述方案，通过在传感器内部腔体中充满导热液，可以将高强度导热外壳所测的环境温度更高效和快速地传导至温敏光纤光栅传感元件，因此可以高效，快速地测量到温度真实值。
附图说明
图1是本发明一种内置导热液的光纤光栅温度传感器的示意图。
图2是本发明一种内置导热液的光纤光栅温度传感器的传感器保护部分的示意图。
图3是本发明一种内置导热液的光纤光栅温度传感器的局部放大图。
具体实施方式
下面结合附图说明及具体实施方式对本发明作进一步说明。
如图1至图3所示，一种内置导热液的光纤光栅温度传感器，包括光纤光栅温度传感器测量感知部分和传感器保护部分，所述传感器保护部分包括高强度导温外壳101，所述高强度导温外壳101包裹在所述光纤光栅温度传感器测量感知部分之外，所述光纤光栅温度传感器测量感知部分包括温敏光纤光栅传感器元件107，所述高强度导温外壳101设有传感器内部腔体106，所述传感器内部腔体106之内充满了高性能的导热液105，所述温敏光纤光栅传感器元件107设置在所述传感器内部腔体106并被所述导热液105所包围。
如图1至图3所示，所述温敏光纤光栅传感器元件107至少有两个并且串联连接，本实施例优选采用两个串联连接的温敏光纤光栅传感器元件107。
如图1至图3所示，所述传感器内部腔体106之内设有传感器凹槽108，所述温敏光纤光栅传感器元件107设置在所述传感器凹槽108之内。
如图1至图3所示，所述高强度导温外壳101紧密包裹所述传感器内部腔体106。
如图1至图3所示，所述温敏光纤光栅传感器元件107的两端分别通过传感器松套管111连接有传感器信号传输光纤103。
如图1至图3所示，所述传感器信号传输光纤103的外部包裹有传感器信号线保护层102。
如图1至图3所示，所述高强度导温外壳101的两端均固定有传感器与信号线连接保护管104，所述传感器信号传输光纤103、传感器信号线保护层102均穿过所述传感器与信号线连接保护管104。
如图1至图3所示，所述高强度导温外壳101包括传感器高强度导热上部保护壳109和传感器下部底座110，所述传感器高强度导热上部保护壳109与所述传感器下部底座110连接。
本发明提供的一种内置导热液的光纤光栅温度传感器，光纤光栅温度传感器测量感知部分设计了两个串联的温敏光纤光栅传感元件107，可以取平均值测量到更准确的温度值，可以减小测量误差。
本发明提供的一种内置导热液的光纤光栅温度传感器，通过在传感器内部腔体106中充满导热液105，可以将高强度导热外壳101所测的环境温度更高效和快速地传导至温敏光纤光栅传感元件107，因此可以更快速地测量到温度真实值。
本发明提供的一种内置导热液的光纤光栅温度传感器，通过设置传感器松套管111，可以保证光纤光栅温度传感器自由移动，不受力并不传递力，可以使得测量过程中避免其他因素如应力变形等对温度测量的影响，可以更准确地真实地测量温度值。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种内置导热液的光纤光栅温度传感器，其特征在于：包括光纤光栅温度传感器测量感知部分和传感器保护部分，所述传感器保护部分包括高强度导温外壳，所述高强度导温外壳包裹在所述光纤光栅温度传感器测量感知部分之外，所述光纤光栅温度传感器测量感知部分包括温敏光纤光栅传感器元件，所述高强度导温外壳设有传感器内部腔体，所述传感器内部腔体之内充满了导热液，所述温敏光纤光栅传感器元件设置在所述传感器内部腔体并被所述导热液所包围。
2.根据权利要求1所述的内置导热液的光纤光栅温度传感器，其特征在于：所述温敏光纤光栅传感器元件至少有两个并且串联连接。
3.根据权利要求1所述的内置导热液的光纤光栅温度传感器，其特征在于：所述传感器内部腔体之内设有传感器凹槽，所述温敏光纤光栅传感器元件设置在所述传感器凹槽之内。
4.根据权利要求1所述的内置导热液的光纤光栅温度传感器，其特征在于：所述高强度导温外壳紧密包裹所述传感器内部腔体。
5.根据权利要求1所述的内置导热液的光纤光栅温度传感器，其特征在于：所述温敏光纤光栅传感器元件的两端分别通过传感器松套管连接有传感器信号传输光纤。
6.根据权利要求5所述的内置导热液的光纤光栅温度传感器，其特征在于：所述传感器信号传输光纤的外部包裹有传感器信号线保护层。
7.根据权利要求6所述的内置导热液的光纤光栅温度传感器，其特征在于：所述高强度导温外壳的两端均固定有传感器与信号线连接保护管，所述传感器信号传输光纤、传感器信号线保护层均穿过所述传感器与信号线连接保护管。
8.根据权利要求1所述的内置导热液的光纤光栅温度传感器，其特征在于：所述高强度导温外壳包括传感器高强度导热上部保护壳和传感器下部底座，所述传感器高强度导热上部保护壳与所述传感器下部底座连接。
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