CN213068005U - 一种荧光光纤温度探头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种荧光光纤温度探头，包括光纤束，所述光纤束外包裹有反射层，所述反射层外套接有套管；所述套管一端为开口，所述套管另一端为闭口，所述套管开口端固接有锥形管，所述锥形管远离所述套管的一端向内固接有环形凸肩，所述套管闭口端内设置有荧光材料样品膜；所述反射层外侧上下对称设置有楔形扣，所述楔形扣一端与所述反射层铰接，所述楔形扣另一端与所述反射层之间设置有弹簧；所述锥形管内侧面与所述楔形扣外侧面相适配，所述锥形管轴向横截面内侧的长度等于所述楔形扣轴向横截面外侧的长度。本实用新型使荧光材料样品膜紧密涂覆在光纤端部，避免荧光材料样品膜出现脱落的情况，保证了检测精度。
Description
技术领域
本实用新型涉及测温探头技术领域，特别是涉及一种荧光光纤温度探头。
背景技术
荧光测温是近年来发展起来的一种新型测温技术。国外文献中荧光寿命的测量方案有多种，其中荧光寿命的锁相检测技术(PLD)在各种光纤温度传感器中的应用成为研究的热点。该技术是在调制信号的作用下利用锁相回路将荧光寿命转化成周期性的输出，再利用输出信号的周期与荧光寿命成比例的关系测量荧光寿命，根据荧光寿命与附近场的温度成比例的关系获得温度，传统的荧光光纤探头一般由多根光纤构成，其中一部分作为光源发射光纤，另一部分作为荧光接收光纤，荧光材料直接涂于光纤末端，在荧光材料外通过套管包裹，然而荧光光纤探头使用的场合多、环境复杂，在一些恶劣环境下，套管出现松动，造成套管与光纤端部之间的缝隙变大，使填充在缝隙处的荧光材料移位甚至出现脱落的情况，最终造成检测精度降低。因此，需设计一种荧光光纤温度探头以解决现有技术存在的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种荧光光纤温度探头，以解决上述现有技术存在的问题，使荧光材料样品膜紧密涂覆在光纤端部，避免荧光材料样品膜出现脱落的情况，保证了检测精度。
为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种荧光光纤温度探头，包括光纤束，所述光纤束外包裹有反射层，所述反射层外套接有套管；
所述套管一端为开口，所述套管另一端为闭口，所述套管开口端固接有锥形管，所述锥形管远离所述套管的一端向内固接有环形凸肩，所述套管闭口端内设置有荧光材料样品膜；
所述反射层外侧上下对称设置有楔形扣，所述楔形扣一端与所述反射层铰接，所述楔形扣另一端与所述反射层之间设置有弹簧；
所述锥形管内侧面与所述楔形扣外侧面相适配，所述锥形管轴向横截面内侧的长度等于所述楔形扣轴向横截面外侧的长度。
优选的，所述光纤束靠近所述荧光材料样品模的端部涂抹有胶水。
优选的，所述套管闭口端部的外径大于所述套管开口端部的外径，所述套管闭口端部内开设有凹槽，所述荧光材料样品膜填充并充满在所述凹槽内。
优选的，所述凹槽的内径大于所述反射层的外径。
优选的，所述凸肩内侧到所述荧光材料样品膜之间的水平距离等于所述光纤束靠近所述荧光材料样品膜的端部到所述楔形扣外侧的水平距离。
优选的，所述光纤束包括输入光纤和环形阵列设置在所述输入光纤外侧的若干个输出光纤。
优选的，所述输入光纤的芯径为200μm、数值孔径NA为0.27、近紫外区衰减为15Db/km,所述输入光纤为硬包层纯石英光纤，所述输出光纤的芯径为200μm、数值孔径NA为0.27，所述输出光纤为石英光纤。
优选的，所述套管为金属套管或耐高温非金属套管。
本实用新型公开了以下技术效果：
本实用新型通过设置套管、楔形扣，并在套管开口端固接锥形管以及凸肩，在套管闭口端设置凹槽，将荧光材料样品膜填充在凹槽内，并将凸肩与楔形扣扣合，实现对套管轴向的固定，在凸肩与楔形扣扣合后，荧光材料样品膜被固定在光纤端部并被无缝隙限制在凹槽内，避免由于套管松动造成荧光材料样品膜在光纤端部移位或脱落的情况，保证了检测的精度；
通过锥形管以及凸肩从楔形扣外侧面上移动直至扣合，实现荧光光纤温度探头整体安装方便快捷。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所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例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型一种荧光光纤温度探头的结构示意图；
图2为图1中凸肩、楔形扣扣合前整体探头结构示意图；
图3为光纤束截面图；
图4为锥形管、凸肩轴测图。
其中，1为光纤束，2为反射层，3为套管，4为锥形管，5为凹槽，6为楔形扣，7为凸肩，8为弹簧，9为荧光材料样品膜，1.1为输入光纤，1.2为输出光纤。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
参照图1-4，本实用新型提供一种荧光光纤温度探头，包括光纤束1，所述光纤束1外包裹有反射层2，所述反射层2外套接有套管3；
所述套管3一端为开口，所述套管3另一端为闭口，所述套管3开口端固接有锥形管4，所述锥形管4远离所述套管3的一端向内固接有环形凸肩7，所述套管3闭口端内设置有荧光材料样品膜9；
所述反射层2外侧上下对称设置有楔形扣6，所述楔形扣6一端与所述反射层2铰接，所述楔形扣6另一端与所述反射层2之间设置有弹簧8；
所述锥形管4内侧面与所述楔形扣6外侧面相适配，所述锥形管4轴向横截面内侧的长度等于所述楔形扣6轴向横截面外侧的长度。
进一步优选方案，所述光纤束1靠近所述荧光材料样品模的端部涂抹有胶水。
进一步优选方案，所述套管3闭口端部的外径大于所述套管3开口端部的外径，所述套管3闭口端部内开设有凹槽5，所述荧光材料样品膜9填充并充满在所述凹槽5内，在凸肩7与楔形扣6扣合后，荧光材料样品膜9被固定在光纤端部并被无缝隙限制在凹槽5内。
进一步优选方案，所述凹槽5的内径大于所述反射层2的外径，确保光纤束1的端部完全被荧光材料样品膜9涂覆。
进一步优选方案，所述凸肩7内侧到所述荧光材料样品膜9之间的水平距离等于所述光纤束1靠近所述荧光材料样品膜9的端部到所述楔形扣6外侧的水平距离，这样设计确保凸肩7与楔形扣6扣合后，凹槽5远离底面的端部与光纤束1端部齐平，实现荧光材料样品膜9被固定在光纤束1端部。
进一步优选方案，所述光纤束1包括输入光纤1.1和环形阵列设置在所述输入光纤1.1外侧的若干个输出光纤1.2。
进一步优选方案，所述输入光纤1.1的芯径为200μm、数值孔径NA为0.27、近紫外区衰减为15Db/km,所述输入光纤1.1为硬包层纯石英光纤，所述输出光纤1.2的芯径为200μm、数值孔径NA为0.27，所述输出光纤1.2为石英光纤。
进一步优选方案，所述套管3为金属套管或耐高温非金属套管。
本实用新型一种荧光光纤温度探头的工作原理：
将荧光材料样品膜9填充至套管3闭口端内部的凹槽5内，在光纤束1端部涂抹胶水，之后将光纤束1外侧包裹一层反射层2，将光纤束1带着反射层2整体插入套管3内，锥形管4以及凸肩7在楔形扣6外侧面上滑动并挤压弹簧8，直至凸肩7内侧与楔形扣6扣合，凸肩7与楔形扣6扣合后，凹槽5远离底面的端部与光纤束1端部齐平，实现荧光材料样品膜9被固定在光纤束1端部，将光纤束1远离荧光材料样品膜9的端部连接至外部测试仪(图中未画出)，光源通过输入光纤1.1射入荧光材料样品膜9，并通过输出光纤1.2反馈给测试仪，通过将套管3闭口端接触到带测温物体，荧光感受到的温度不同，其反馈给测试仪的信号不同，从而实现对测温物体温度的测量，本实施例中荧光温度探头采用光纤镀膜技术，将荧光材料固定在光纤的一端，为了使镀膜均匀，将镀膜后的光纤端部打磨，使荧光材料的厚度为0.1mm，凹槽5的深度相应的设置为0.1mm,输入光纤1.1的芯径为200μm、数值孔径NA为0.27、近紫外区衰减为15Db/km,输入光纤1.1采用硬包层纯石英光纤作为激发光纤，输出光纤1.2的芯径为200μm、数值孔径NA为0.27，输出光纤1.2选用石英光纤；本实施例中套管3优选为不锈钢材料，强度高，传热好，不易破损，具有较好的密封效果，通过锥形管4以及凸肩7从楔形扣6外侧面上移动直至扣合，实现荧光光纤温度探头整体安装方便快捷，避免由于套管3松动造成荧光材料样品膜9在光纤端部移位或脱落的情况，保证了检测的精度。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
Claims (8)
1.一种荧光光纤温度探头，其特征在于：包括光纤束(1)，所述光纤束(1)外包裹有反射层(2)，所述反射层(2)外套接有套管(3)；
所述套管(3)一端为开口，所述套管(3)另一端为闭口，所述套管(3)开口端固接有锥形管(4)，所述锥形管(4)远离所述套管(3)的一端向内固接有环形凸肩(7)，所述套管(3)闭口端内设置有荧光材料样品膜(9)；
所述反射层(2)外侧上下对称设置有楔形扣(6)，所述楔形扣(6)一端与所述反射层(2)铰接，所述楔形扣(6)另一端与所述反射层(2)之间设置有弹簧(8)；
所述锥形管(4)内侧面与所述楔形扣(6)外侧面相适配，所述锥形管(4)轴向横截面内侧的长度等于所述楔形扣(6)轴向横截面外侧的长度。
2.根据权利要求1所述的一种荧光光纤温度探头，其特征在于：所述光纤束(1)靠近所述荧光材料样品膜(9)的端部涂抹有胶水。
3.根据权利要求1所述的一种荧光光纤温度探头，其特征在于：所述套管(3)闭口端部的外径大于所述套管(3)开口端部的外径，所述套管(3)闭口端部内开设有凹槽(5)，所述荧光材料样品膜(9)填充并充满在所述凹槽(5)内。
4.根据权利要求3所述的一种荧光光纤温度探头，其特征在于：所述凹槽(5)的内径大于所述反射层(2)的外径。
5.根据权利要求1所述的一种荧光光纤温度探头，其特征在于：所述凸肩(7)内侧到所述荧光材料样品膜(9)之间的水平距离等于所述光纤束(1)靠近所述荧光材料样品膜(9)的端部到所述楔形扣(6)外侧的水平距离。
6.根据权利要求1所述的一种荧光光纤温度探头，其特征在于：所述光纤束(1)包括输入光纤(1.1)和环形阵列设置在所述输入光纤(1.1)外侧的若干个输出光纤(1.2)。
7.根据权利要求6所述的一种荧光光纤温度探头，其特征在于：所述输入光纤(1.1)的芯径为200μm、数值孔径NA为0.27、近紫外区衰减为15Db/km,所述输入光纤(1.1)为硬包层纯石英光纤，所述输出光纤(1.2)的芯径为200μm、数值孔径NA为0.27，所述输出光纤(1.2)为石英光纤。
8.根据权利要求1所述的一种荧光光纤温度探头，其特征在于：所述套管(3)为金属套管或耐高温非金属套管。
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| CN202022605358.0U CN213068005U (zh) | 2020-11-12 | 2020-11-12 | 一种荧光光纤温度探头 |
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