CN211178782U - 一种光纤光栅温度传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光纤光栅温度传感器，包括光纤光栅串、无缝管以及外绞合层，所述光纤光栅串包括裸纤以及光纤光栅元件，所述光纤光栅元件设有多个，多个所述光纤光栅元件的中心波长不同，多个所述光纤光栅元件之间的间隔均等。光纤光栅温度传感器通过多个光纤光栅元件组成的光纤光栅串以及外部的无缝管与外绞合层组成。本实用新型具有较高的抗拉抗压强度，耐高温，耐腐蚀性，使用寿命长，能够快速响应外界温度变化，适用于大部分恶劣工况。

Description

一种光纤光栅温度传感器

技术领域

本实用新型涉及温度监测技术领域，尤其是涉及一种光纤光栅温度传感器。

背景技术

光纤光栅是一种新型的传感技术，可以实现温度、应变、振动等多种参量测量。其中光纤光栅测温系统在原油储罐、交通隧道、电力电缆等领域具有广泛应用。

光纤光栅测温系统由信号解调仪、光纤光栅温度传感器以及软件等组成，其中光纤光栅温度传感器在感温部位一般采用不锈钢管封装，不锈钢管的长度一般为30～60mm、外径约5mm，光纤光栅传感器两端有长度不等的尾缆(通讯光缆)，光纤光栅温度传感器一般是每隔1～10m设置一个，利用熔接的方式把一个一个不同中心波长的光纤光栅温度传感器串联起来。相邻两个光纤光栅温度传感器之间的区域为通讯光缆，无温度传感元件，属于监测盲区。光缆熔接点直接与外界接触，需要做保护，受热胀冷缩、浸水影响以及熔接工艺的限制，熔接点的可靠性较差，容易造成光纤光栅温度传感器出现断纤故障，导致部分甚至全部监测区域缺失。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供了一种光纤光栅温度传感器，解决了现有技术中普通光纤光栅温度传感器直接与外界接触并受外界环境影响容易造成故障的问题，对外界温度响应速度快，并且具有较高的抗拉抗压强度以及使用寿命，不易受到外界影响发生破坏。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种光纤光栅温度传感器，包括光纤光栅串、无缝管以及外绞合层，所述光纤光栅串位于所述无缝管中，所述外绞合层紧贴于所述无缝管的外侧面。光纤光栅串位于光纤光栅传感器中，光纤光栅串通过无缝管以及外绞合层进行保护，使光纤光栅串以及其他重要结构受到保护，使光纤光栅串不会受到外界环境的负面影响，光纤光栅串的结构不易损害，从而使光纤光栅串不易损坏，具有更长的使用寿命。

作为优选，所述光纤光栅串包括光纤光栅元件以及裸纤，所述光纤光栅元件设有多个，多个所述光纤光栅元件刻写在所述裸纤上，多个所述光纤光栅元件的中心波长不同，多个所述光纤光栅元件之间的间隔均等。多个光纤光栅元件排列设置在裸纤上，长条裸纤以及多个光纤光栅元件形成长条状的光纤光栅串，光纤光栅串位于无缝管中，通过外侧的无缝管以及外绞合层进行保护，并且无需熔接点结构进行连接，结构简单。

作为优选，所述光纤光栅温度传感器元件的外径为3mm～8mm。3mm～8mm外径的光纤光栅温度传感器能够适合室外安装施工并且在运行过程中响应速度较快。

作为优选，所述外绞合层的外表面与所述光纤光栅元件相对应处涂设有颜色标记。通过观察颜色标记能够确定光纤光栅的位置，从而能够根据光纤光栅的位置进行安装定位。

作为优选，所述无缝管以及所述外绞合层均为不锈钢材质，所述外绞合层由多条不锈钢丝绞合组成。通过金属材质的无缝管以及外绞合层外壳，能够更好地保护光纤光栅温度传感器不受影响，同时金属导热性好，使光纤光栅温度传感器能够更好地监测温度变化。

作为优选，所述无缝管内填充有导热硅油。使无缝管以及外绞合层接触外界发生温度变化能够通过导热硅油快速传递到光纤光栅串中，加快了光纤光栅温度传感器的响应速度。

作为优选，所述光纤光栅串通过气吹方式吹进所述无缝管内。使光纤光栅串的安装方便。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：具有较高的抗拉抗压强度、耐高温、耐腐蚀性、使用寿命长以及可靠性高的有益效果，同时可以快速响应外界温度变化，提高对外界温度探测的响应速度。

附图说明

图1为本实用新型的一种正视剖视图；

图2为本实用新型的一种左视剖视图。

附图标记说明如下：1、光纤光栅串；2、光纤光栅元件；3、无缝管；4、外绞合层；5、导热硅油；6、裸纤。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底部”和“顶部”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

实施例1：

如图1-2所示，一种光纤光栅温度传感器，包括光纤光栅串1、无缝管3以及外绞合层4，所述光纤光栅串1位于所述无缝管3中，所述外绞合层4紧贴于所述无缝管3的外侧面。

所述光纤光栅串1包括光纤光栅元件2以及裸纤6，所述光纤光栅元件2设有20个，20个所述光纤光栅元件2刻写在所述裸纤6上，20个光纤光栅元件2的中心波长不同，光纤光栅元件的中心波长依次为1530nm、1532nm、1534nm、1536nm、1538nm、1540nm、1542nm、1544nm、1546nm、1548nm、1550nm、1552nm、1554nm、1556nm、1558nm、1560nm、1562nm、1564nm、1566nm、1568nm，多个所述光纤光栅元件2之间的间隔均等。所述光纤光栅温度传感器的外径为3mm～8mm。所述外绞合层4的外表面与所述光纤光栅元件2相对应处涂设有颜色标记。所述无缝管3以及所述外绞合层4均为不锈钢材质，所述外绞合层4由多条不锈钢丝绞合组成。所述无缝管3内填充有导热硅油5。所述光纤光栅串1通过气吹方式吹进所述无缝管3内。

工作原理：在生产过程中，光纤光栅元件2直接刻写在裸纤6上，并且每个光纤光栅元件2的间隔距离相等，在裸纤上的各个光纤光栅元件连接后组成光纤光栅串，通过气吹的方式将多个光纤光栅元件1串接组成的光纤光栅串1吹入无缝管3中，并注入导热硅油5，通过外部不锈钢材质的无缝管3以及外绞合层4保护内部的光纤光栅串1，使光纤光栅温度传感器能够稳定运行且无需通过容易破坏的熔接点，能使光纤光栅传感器能够收到充分的保护而极大延长了使用寿命。

以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (7)

1.一种光纤光栅温度传感器，其特征在于，包括光纤光栅串(1)、无缝管(3)以及外绞合层(4)，所述光纤光栅串(1)位于所述无缝管(3)中，所述外绞合层(4)紧贴于所述无缝管(3)的外侧面。

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，所述光纤光栅串(1)包括光纤光栅元件(2)以及裸纤(6)，所述光纤光栅元件(2)设有多个，多个所述光纤光栅元件(2)刻写在所述裸纤(6)上，多个所述光纤光栅元件(2)的中心波长不同，多个所述光纤光栅元件(2)之间的间隔均等。

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，所述光纤光栅温度传感器的外径为3mm～8mm。

4.根据权利要求2所述的一种光纤光栅温度传感器，其特征在于，所述外绞合层(4)的外表面与所述光纤光栅元件(2)相对应处涂设有颜色标记。

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，所述无缝管(3)以及所述外绞合层(4)均为不锈钢材质，所述外绞合层(4)由多条不锈钢丝绞合组成。

6.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，所述无缝管(3)内填充有导热硅油(5)。

7.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，所述光纤光栅串(1)通过气吹方式吹进所述无缝管(3)内。

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