CN209623901U - 全光纤温度传感装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种全光纤温度传感装置，包括光源发射器件、输入光纤、掺杂双包层光纤、输出光纤以及光接收器件，光源发射器件与输入光纤的输入端连接，输入光纤的输出端与掺杂双包层光纤的输入端熔接，掺杂双包层光纤的输出端与输出光纤的输入端熔接，输出光纤的输出端与光接收器件连接；光源发射器件向输入光纤发送检测光信号，输入光纤将检测光信号输送至掺杂双包层光纤，掺杂双包层光纤向输出光纤发送温度反馈光信号，输出光纤将温度反馈光信号输送至光接收器件。应用本实用新型的全光纤温度传感装置可实现无电流检测且成本较低。

Description

全光纤温度传感装置

技术领域

本实用新型涉及光纤传感技术领域，具体的，涉及一种全光纤温度传感装置。

背景技术

在很多高交变电场、易燃易爆、化学品环境中，要求对环境温度能够进行实时测量，同时，也需要低成本解决这种测温问题。

一般对于这种特殊环境的温度测量，现有技术中，可采用很多种方法来实现。一种是采用热电偶的方法来进行测量，但这种热电偶传输的信号为电信号，在高压电场中很容易受到干扰，而且容易传导高电压，会造成检测设备的损坏。另一种是采用光纤FBG(FiberBragg Grating，光纤布拉格光栅)或分布式光纤测温方法，但这种方法成本较高。还有一种是采用红外远距离进行测量关键点的温度，但是这种红外测量温度不能实时监测，且这类设备成本较高。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种可实现无电流检测且成本较低的全光纤温度传感装置。

为了实现上述目的，本实用新型的全光纤温度传感装置包括光源发射器件、输入光纤、掺杂双包层光纤、输出光纤以及光接收器件，光源发射器件与输入光纤的输入端连接，输入光纤的输出端与掺杂双包层光纤的输入端熔接，掺杂双包层光纤的输出端与输出光纤的输入端熔接，输出光纤的输出端与光接收器件连接；光源发射器件向输入光纤发送检测光信号，输入光纤将检测光信号输送至掺杂双包层光纤，掺杂双包层光纤向输出光纤发送温度反馈光信号，输出光纤将温度反馈光信号输送至光接收器件。

由上述方案可见，本实用新型全光纤温度传感装置通过使用掺杂双包层光纤作为感温部件，同时使用光纤进行信号的传输，可避免在特殊环境中使用电信号，避免被干扰，提高检测的准确性。同时，本实用新型全光纤温度传感装置采用光纤进行测温，结构简单，减少器件的设置，减少成本。且全光纤优点是光纤为无源器件，无电绝缘体，抗电磁干扰，光纤材料耐腐蚀，耐酸耐碱，可应用于易燃易爆、高电压、高交变电场环境。

进一步的方案中，掺杂双包层光纤呈圆环状绕制。

由此可见，通过将掺杂双包层光纤呈圆环状绕制可便于线路的布置，同时提高检测灵敏度。

进一步的方案中，输入光纤和输出光纤的类型相同。

由此可见，输入光纤和输出光纤使用相同类型的光纤，可提高信号传输的一致性，便于进行温度的计算。

进一步的方案中，输入光纤和输出光纤均为多模光纤。

由此可见，使用多模光纤作为输入光纤和输出光纤，可减少光损耗，同时受环境影响较小，且便于布线。而且多模光纤耦合的光源发射器件成本低，输出光功率高。

进一步的方案中，光源发射器件是泵浦波长激光器或LED灯。

由此可见，本实用新型中的光源发射器件可以采用多种光源，应用方便。

进一步的方案中，光接收器件是光电二极管或光敏三极管。

由此可见，本实用新型中光接收器件采用光电二极管或光敏三极管，可降低成本。

附图说明

图1是全光纤温度传感装置实施例的结构示意图。

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型全光纤温度传感装置包括光源发射器件1、输入光纤2、掺杂双包层光纤3、输出光纤4以及光接收器件5，光源发射器件1与输入光纤2的输入端连接，输入光纤2的输出端与掺杂双包层光纤3的输入端熔接，掺杂双包层光纤3的输出端与输出光纤4的输入端熔接，输出光纤4的输出端与光接收器件5连接。光源发射器件1向输入光纤2发送检测光信号，输入光纤2将检测光信号输送至掺杂双包层光纤3，掺杂双包层光纤3向输出光纤4发送温度反馈光信号，输出光纤4将温度反馈光信号输送至光接收器件5。其中，掺杂双包层光纤3呈圆环状绕制，输入光纤2和输出光纤4的类型相同。

本实施例中，光源发射器件1是泵浦波长激光器或LED灯，输入光纤2是多模光纤，掺杂双包层光纤3是稀土掺杂双包层光纤，输出光纤4是多模光纤，光接收器件5是光电二极管或光敏三极管。

在本实用新型全光纤温度传感装置在工作时，光源发射器件1输出连续的脉冲检测光信号，检测光信号在检测光纤2中传输，经过掺杂双包层光纤3时，由于掺杂双包层光纤3掺杂有稀土金属离子，泵浦波长的光激发掺杂双包层光纤中的稀土金属离子，最后在脉冲的间隔中出现荧光效应，同时荧光功率的大小或消失时间都与温度有关，通过测量荧光功率或荧光变化曲线来测量环境温度。因此，经过掺杂双包层光纤3后获得温度反馈光信号，输出光纤4将温度反馈光信号输送至光接收器件5，光接收器件5可将温度反馈光信号传输至与其连接的外部电路进行处理，从而获得温度数据。

在制作全光纤温度传感装置时，首先将掺杂双包层光纤3弯曲成圆环状，接着将输入光纤2和输出光纤4分别与掺杂双包层光纤3进行熔接，将光纤熔接的技术为本领域技术人员的公知技术，在此不再赘述。完成输入光纤2和输出光纤4分别与掺杂双包层光纤3的熔接后，将输入光纤2的输入端接入光源发射器件1并将输出光纤4的输出端与光接收器件5连接，从而完成全光纤温度传感装置的制作。将光纤接入光源发射器件1和光接收器件5为本领域技术人员的公知技术，在此不再赘述。

由上可知，本实用新型全光纤温度传感装置通过使用掺杂双包层光纤作为感温部件，同时使用光纤进行信号的传输，可避免在特殊环境中使用电信号，避免被干扰，提高检测的准确性。同时，本实用新型全光纤温度传感装置采用光纤进行测温，结构简单，减少器件的设置，减少成本。

需要说明的是，以上仅为本实用新型的优选实施例，但发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本实用新型做出的非实质性修改，也均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种全光纤温度传感装置，其特征在于：包括光源发射器件、输入光纤、掺杂双包层光纤、输出光纤以及光接收器件，所述光源发射器件与所述输入光纤的输入端连接，所述输入光纤的输出端与所述掺杂双包层光纤的输入端熔接，所述掺杂双包层光纤的输出端与所述输出光纤的输入端熔接，所述输出光纤的输出端与所述光接收器件连接；

所述光源发射器件向所述输入光纤发送检测光信号，所述输入光纤将所述检测光信号输送至所述掺杂双包层光纤，所述掺杂双包层光纤向所述输出光纤发送温度反馈光信号，所述输出光纤将所述温度反馈光信号输送至所述光接收器件。

2.根据权利要求1所述的全光纤温度传感装置，其特征在于：

所述掺杂双包层光纤呈圆环状绕制。

3.根据权利要求1所述的全光纤温度传感装置，其特征在于：

所述输入光纤和所述输出光纤的类型相同。

4.根据权利要求3所述的全光纤温度传感装置，其特征在于：

所述输入光纤和所述输出光纤均为多模光纤。

5.根据权利要求1至4任一项所述的全光纤温度传感装置，其特征在于：

所述光源发射器件是激光器或LED灯。

6.根据权利要求1至4任一项所述的全光纤温度传感装置，其特征在于：

所述光接收器件是光电二极管或光敏三极管。