CN209910687U - 一种基于v型槽结构的塑料光纤传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种基于V型槽结构的塑料光纤传感器，所述传感器包括光源、塑料光纤和光电二极管，所述塑料光纤的输入端通过第一连接器与所述光源连接并保持同轴性，所述塑料光纤的输出端通过第二连接器与所述光电二极管连接并保持同轴性，所述塑料光纤呈V型槽结构固定在固定物上或是通过电烙铁烙印技术烙印成V型槽结构。本实用新型提供的传感器，光源发出的光，经过塑料光纤后，进入光电二极管，通过光电二极管检测光功率的变化，将塑料光纤直接固定在标尺上并垂直放置在液体中，用不同折射率溶液作为样品以检测传感性能；透射光的耦合特性改变导致输出光功率的改变，进一步通过检测塑料光纤输出光功率变化来测量液位和折射率的变化。
Description
技术领域
本实用新型涉及光纤传感技术领域，尤其涉及一种基于V型槽结构的塑料光纤传感器。
背景技术
光纤传感器因其体积小、质量轻、可塑性强、抗电磁干扰、耐腐蚀等优点而被广泛的应用于各个领域。传统的液位传感器不适合在易燃液体和腐蚀性化学品中测量，基于光纤的不同设计的液位传感器已经被报道，包括纤维表面等离子体共振，光纤长周期光栅等等。然而，这些传感器需要复杂的工艺来制造，并且它们的传感系统非常昂贵。
塑料光纤的最新发展使它们可用于传感领域，与玻璃对应物相比，塑料光纤成本低，更灵活，更易于处理和使用在可见波长下操作，这使它们成为开发低成本并用于探测折射率和检测液位的理想材料。
发明内容
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种基于V型槽结构的塑料光纤传感器，所述传感器包括光源、塑料光纤和光电二极管，所述塑料光纤的输入端与所述光源连接并保持同轴性，所述塑料光纤的输出端与所述光电二极管连接并保持同轴性，所述塑料光纤呈V型槽结构。
其中，所述塑料光纤的输入端通过第一连接器与所述光源连接。
其中，所述第一连接器为陶瓷插芯。
其中，所述第一连接器根据所述塑料光纤直径插入陶瓷插芯制作得到。
其中，所述塑料光纤的输出端通过第二连接器与所述光电二极管连接。
其中，所述第二连接器为陶瓷插芯。
其中，所述第二连接器根据所述塑料光纤直径插入陶瓷插芯制作得到。
其中，所述塑料光纤呈V型槽结构固定在固定物上。
其中，所述塑料光纤通过电烙铁烙印技术烙印成V型槽结构。
其中，所述塑料光纤每个V型槽之间的间距为0.1-50mm。
优选地，所述塑料光纤每个V型槽之间的间距为0.5mm，1mm，2mm，3mm，4mm，5mm，15mm，20mm，25mm，30mm，35mm，40mm，45mm。
本实用新型的原理及有益效果：
本实用新型提供的基于V型槽结构的塑料光纤传感器，包括光源、塑料光纤和光电二极管，所述塑料光纤输入端通过第一连接器与所述光源连接、输出端通过第二连接器与所述光电二极管连接，保证了塑料光纤的连接处光不泄露；所述光源和所述光电二极管与外部电路相连，所述光电二极管可以将光信号转化为光功率的光电元件，接收的光信号为光强。采用本实用新型提供的传感器，光源发出的光，经过塑料光纤后，进入光电二极管，通过光电二极管检测光功率的变化，将塑料光纤直接固定在标尺上并垂直放置在液体中，用不同折射率溶液作为样品以检测传感性能；透射光的耦合特性改变导致输出光功率的改变，进一步通过检测塑料光纤输出光功率变化来测量液位和折射率的变化。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施方式中需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施方式，对应本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例1提供的基于V型槽结构的塑料光纤传感器的结构示意图；
图2为本实用新型实施例2提供的基于V型槽结构的塑料光纤传感器的结构示意图；
图3为本实用新型实施例2提供的基于V型槽结构的塑料光纤传感器的使用状态结构示意图；
图4为本实用新型实施例2提供的基于V型槽结构的塑料光纤传感器不同液位深度对应的功率变化曲线图；
附图中附图标记所对应的名称为：1-光源，2-塑料光纤，3-光电二极管，4-第一连接器， 5-第二连接器。
具体实施方式
以下是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。
实施例1
本实用新型提供了一种基于V型槽结构的塑料光纤传感器，如图1所示，所述传感器包括光源1、塑料光纤2和光电二极管3，所述塑料光纤2的输入端与所述光源1连接并保持同轴性，所述塑料光纤2的输出端与所述光电二极管3连接并保持同轴性，所述塑料光纤2呈V型槽结构。采用激光二极管作为所述光源1，高灵敏光电二极管作为所述光电二极管3；所述塑料光纤2呈V型槽结构固定在固定物上，每个V型槽结构之间的间距为10mm。
本实用新型提供的基于V型槽结构的塑料光纤传感器，通过以下步骤制备得到：
S1、将一段长度为80cm的塑料光纤2的两端面用塑料光纤切割刀切平切光滑；
S2、取一根长度为20cm，宽度为2cm的木条作为固定物；
S3、将塑料光纤2呈V型槽结构等间距固定于木条上，木条固定于25cm的标尺上，底端塑料光纤2向上固定于垂直固定器上，两端分别留出20cm，便于连接光源1和光电二极管2；
S4、将塑料光纤2的输入端直接与光源1连接并保持同轴性，输出端与光电二极管3连接并保持同轴性；
S5、将固定在标尺上的塑料光纤2垂直放置在液体中，使用手动升降台改变传感器在烧杯中的液位深度，通过检测塑料光纤2输出光功率的变化来实现液位和折射率的测量。
实施例2
本实用新型提供了一种基于V型槽结构的塑料光纤传感器，如图2所示，所述传感器包括光源1、塑料光纤2和光电二极管3，所述塑料光纤2的输入端通过第一连接器4与所述光源1连接并保持同轴性，所述塑料光纤2的输出端通过第二连接器5与所述光电二极管3连接并保持同轴性，所述塑料光纤2呈V型槽结构。采用激光二极管作为所述光源1，高灵敏光电二极管作为所述光电二极管3；所述塑料光纤2呈V型槽结构固定在固定物上，每个V型槽结构之间的间距为5mm。
本实用新型提供的基于V型槽结构的塑料光纤传感器，如图3所示，通过以下步骤制备得到：
S1、将一段长度为80cm的塑料光纤2的两端面用塑料光纤切割刀切平切光滑；
S2、取一根长度为20cm，宽度为2cm的木条作为固定物；
S3、将塑料光纤2呈V型槽结构等间距固定于木条上，木条固定于25cm的标尺上，底端塑料光纤2向上固定于垂直固定器上，两端分别留出20cm，便于连接光源1和光电二极管2；
S4、将塑料光纤2的输入端通过第一连接器4与所述光源1连接并保持同轴性，输出端通过第二连接器5与所述光电二极管3连接并保持同轴性，所述第一连接器4和所述第二连接器5为陶瓷插芯；
S5、将固定在标尺上的塑料光纤2垂直放置在液体中，使用手动升降台改变传感器在烧杯中的液位深度，通过检测塑料光纤2输出光功率的变化来实现液位和折射率的测量。
图4为实施例2提供的传感器在进水深度分别为6cm，6.5cm，7cm，7.5cm，8cm、8.5cm和9cm时对应的功率变化曲线图。
实施例3
本实用新型提供了一种基于V型槽结构的塑料光纤传感器，所述传感器包括光源1、塑料光纤2和光电二极管3，所述塑料光纤2的输入端通过第一连接器4与所述光源1连接并保持同轴性，所述塑料光纤2的输出端通过第二连接器5与所述光电二极管3连接并保持同轴性，所述塑料光纤2呈V型槽结构。采用激光二极管作为所述光源1，高灵敏光电二极管作为所述光电二极管3；所述塑料光纤2呈V型槽结构固定在固定物上，每个V型槽结构之间的间距为30mm。
本实用新型提供的基于V型槽结构的塑料光纤传感器，通过以下步骤制备得到：
S1、将一段长度为80cm的塑料光纤2的两端面用塑料光纤切割刀切平切光滑；
S2、将所述塑料光纤2通过电烙铁烙印技术烙印成等间距的V型槽结构并固定于25cm的标尺上，底端塑料光纤2向上固定于垂直固定器上，两端分别留出20cm，便于连接光源1和光电二极管3；
S3、将塑料光纤2的输入端通过第一连接器4与所述光源1连接并保持同轴性，输出端通过第二连接器5与所述光电二极管3连接并保持同轴性，所述第一连接器4和所述第二连接器5根据所述塑料光纤直径插入陶瓷插芯制作得到；
S4、将固定在标尺上的塑料光纤2垂直放置在液体中，使用手动升降台改变传感器在烧杯中的液位深度，通过检测塑料光纤2输出光功率的变化来实现液位和折射率的测量。
以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都是属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种基于V型槽结构的塑料光纤传感器，其特征在于：所述传感器包括光源、塑料光纤和光电二极管，所述塑料光纤的输入端与所述光源连接并保持同轴性，所述塑料光纤的输出端与所述光电二极管连接并保持同轴性，所述塑料光纤呈V型槽结构。
2.根据权利要求1所述的一种基于V型槽结构的塑料光纤传感器，其特征在于：所述塑料光纤的输入端通过第一连接器与所述光源连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于V型槽结构的塑料光纤传感器，其特征在于：所述第一连接器为陶瓷插芯。
4.根据权利要求2所述的一种基于V型槽结构的塑料光纤传感器，其特征在于：所述第一连接器根据所述塑料光纤直径插入陶瓷插芯制作得到。
5.根据权利要求1所述的一种基于V型槽结构的塑料光纤传感器，其特征在于：所述塑料光纤的输出端通过第二连接器与所述光电二极管连接。
6.根据权利要求5所述的一种基于V型槽结构的塑料光纤传感器，其特征在于：所述第二连接器为陶瓷插芯。
7.根据权利要求5所述的一种基于V型槽结构的塑料光纤传感器，其特征在于：所述第二连接器根据所述塑料光纤直径插入陶瓷插芯制作得到。
8.根据权利要求1-7中任意一项权利要求所述的一种基于V型槽结构的塑料光纤传感器，其特征在于：所述塑料光纤呈V型槽结构固定在固定物上。
9.根据权利要求1-7中任意一项权利要求所述的一种基于V型槽结构的塑料光纤传感器，其特征在于：所述塑料光纤通过电烙铁烙印技术烙印成V型槽结构。
10.根据权利要求1-7中任意一项权利要求所述的一种基于V型槽结构的塑料光纤传感器，其特征在于：所述塑料光纤每个V型槽之间的间距为0.1-50mm。
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| CN201920906375.2U CN209910687U (zh) | 2019-06-17 | 2019-06-17 | 一种基于v型槽结构的塑料光纤传感器 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114034664A (zh) * | 2021-11-10 | 2022-02-11 | 山东省科学院激光研究所 | 一种基于v型结构的塑料光纤折射率传感器及其工作方法 |
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2019
- 2019-06-17 CN CN201920906375.2U patent/CN209910687U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN114034664A (zh) * | 2021-11-10 | 2022-02-11 | 山东省科学院激光研究所 | 一种基于v型结构的塑料光纤折射率传感器及其工作方法 |
| CN114034664B (zh) * | 2021-11-10 | 2024-03-01 | 山东省科学院激光研究所 | 一种基于v型结构的塑料光纤折射率传感器及其工作方法 |
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