專利名稱：分布式光纖光柵封裝溫度傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是一種智能監(jiān)測傳感器。具體地說是一種用于溫度監(jiān)測的分布式光纖光柵封裝傳感器。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的溫度傳感器不能同時(shí)滿足穩(wěn)定性好、耐久性好、既可表面粘貼也可埋入、分布式在線數(shù)據(jù)采集等要求。光纖光柵是一種性能優(yōu)良的溫度傳感元件，無論在技術(shù)成熟度，還是成本上都已經(jīng)取得了實(shí)質(zhì)的突破。光纖光柵用于溫度傳感的主要優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在不受電磁場干擾，電絕緣性好；耐久性好；質(zhì)量輕、體積小、對(duì)結(jié)構(gòu)影響小、易于布置；既可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)測量，也可以實(shí)現(xiàn)分布式測量；絕對(duì)測量；節(jié)省線路，只用一根線就可以傳送結(jié)構(gòu)狀態(tài)信號(hào)；信號(hào)、數(shù)據(jù)可多路傳輸，便于與計(jì)算機(jī)連接；單位長度上信號(hào)衰減小；靈敏度高，精度高；頻帶寬，信噪比高等。溫度監(jiān)測必須保證溫度傳感器充分接觸被測對(duì)象，同時(shí)還要保證溫度傳感器的傳感特性不為被測對(duì)象的熱膨脹或應(yīng)力場所制約，否則溫度傳感器無法正確地反應(yīng)被測對(duì)象的溫度信息。目前報(bào)道的光纖光柵傳感器是直接將光纖光柵置于被測對(duì)象的表面或被測環(huán)境中，且多為單點(diǎn)測試，沒用充分利用光纖光柵的分布式傳感優(yōu)點(diǎn)，往往為結(jié)構(gòu)對(duì)象的溫度膨脹和應(yīng)力場所影響，測試結(jié)果難以保證，具有易損、測試不可靠等缺點(diǎn)，目前未見針對(duì)光纖光柵溫度傳感封裝的報(bào)導(dǎo)?？紤]到裸光纖光柵特別纖細(xì)，直接將其作為溫度傳感器無法勝任傳感器布設(shè)以及惡劣的服役環(huán)境。因此，對(duì)裸光纖光柵進(jìn)行封裝處理，是將光纖光柵作為溫度傳感器推廣應(yīng)用的一個(gè)必然環(huán)節(jié)。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、布設(shè)方便、精度高、耐久性好、既可布設(shè)被測對(duì)象表面，也可布設(shè)結(jié)構(gòu)內(nèi)部、適應(yīng)粗放式布設(shè)的分布式光纖光柵封裝溫度傳感器。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的它包括裸光纖光柵，在光纖光柵外包有封裝管，封裝管的兩端設(shè)置有膠粘劑封頭，光纖光柵的兩端伸出膠粘劑封頭。本實(shí)用新型還可以包括這樣一些結(jié)構(gòu)特征1、在封裝管兩端的外部設(shè)置有薄壁金屬環(huán)，薄壁金屬環(huán)內(nèi)填有結(jié)構(gòu)膠；2、在封裝管內(nèi)填充有熱傳導(dǎo)液體；3、光纖光柵的至少一端帶有一段懸空光纖；4、光纖光柵的兩端外部帶有保護(hù)層；5、光纖光柵的兩端連接有傳輸光纜。
本實(shí)用新型是一種保持原有光纖光柵溫度傳感特性的分布式光纖光柵封裝溫度傳感器。將光纖光柵通過膠粘劑懸空封裝在裝有熱傳導(dǎo)液體汞的封裝管內(nèi)，達(dá)到保持光纖光柵固有溫度傳感特性的目的。封裝管起到保護(hù)光柵和傳輸熱量的功能，它與被測結(jié)構(gòu)對(duì)象具有較一致的熱膨脹系數(shù)，以防傳感器熱膨脹疲勞破壞。熱傳導(dǎo)液體汞起到快速平衡結(jié)構(gòu)和光纖光柵溫度的目的。兩端連接有傳輸光纜，便于多個(gè)傳感器的分布式串連，實(shí)現(xiàn)分布式測量，降低傳輸線路。同時(shí)考慮傳感器粗放式布設(shè)、防潮和監(jiān)測結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度變化的需要，傳感器的兩頭可以采用薄壁金屬環(huán)和結(jié)構(gòu)膠固定。本實(shí)用新型充分利用了金屬材料的熱傳導(dǎo)特性與高強(qiáng)度特性和光纖光柵的分布式傳感特性，具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、布設(shè)方便、分布式傳感、耐久性好、即可粘貼也可埋入結(jié)構(gòu)、成本低廉、制作方便等優(yōu)點(diǎn)。


附圖是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖舉例對(duì)本實(shí)用新型做更詳細(xì)地描述分布式光纖光柵封裝溫度傳感器的組成包括裸光纖光柵5，在光纖光柵外包有封裝管4，封裝管的兩端設(shè)置有膠粘劑封頭2，光纖光柵的兩端伸出膠粘劑封頭。在封裝管內(nèi)填充有熱傳導(dǎo)液體8。其中的封裝管可以是金屬管或者是玻璃管；熱傳導(dǎo)液體可以選用汞。
本實(shí)用新型的第二種實(shí)施方案是在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，在封裝管兩端的外部設(shè)置有薄壁金屬環(huán)7，薄壁金屬環(huán)內(nèi)填有結(jié)構(gòu)膠1。這樣可以起到更加良好的加固和防水作用。
本實(shí)用新型的第三種實(shí)施方案是在實(shí)施例一或二的基礎(chǔ)上，在光纖光柵的一端設(shè)置一段懸空光纖9。光纖光柵的兩端外部帶有保護(hù)層6。這樣可以保證毛細(xì)金屬管可以自由伸縮。
實(shí)用新型的第四種實(shí)施方案是在實(shí)施例一、二或三的基礎(chǔ)上，光纖光柵的兩端連接有傳輸光纜3。便于多個(gè)傳感器的分布式串連，實(shí)現(xiàn)分布式測量，降低傳輸線路。
權(quán)利要求1.一種分布式光纖光柵封裝溫度傳感器，它包括裸光纖光柵，其特征是在光纖光柵外包有封裝管，封裝管的兩端設(shè)置有膠粘劑封頭，光纖光柵的兩端伸出膠粘劑封頭。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式光纖光柵封裝溫度傳感器，其特征是在封裝管兩端的外部設(shè)置有薄壁金屬環(huán)，薄壁金屬環(huán)內(nèi)填有結(jié)構(gòu)膠。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的分布式光纖光柵封裝溫度傳感器，其特征是在封裝管內(nèi)填充有熱傳導(dǎo)液體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的分布式光纖光柵封裝溫度傳感器，其特征是光纖光柵的至少一端帶有一段懸空光纖。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分布式光纖光柵封裝溫度傳感器，其特征是光纖光柵的至少一端帶有一段懸空光纖。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的分布式光纖光柵封裝溫度傳感器，其特征是光纖光柵的兩端連接有傳輸光纜。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分布式光纖光柵封裝溫度傳感器，其特征是光纖光柵的兩端連接有傳輸光纜。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的分布式光纖光柵封裝溫度傳感器，其特征是光纖光柵的兩端連接有傳輸光纜。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的分布式光纖光柵封裝溫度傳感器，其特征是光纖光柵的兩端連接有傳輸光纜。
專利摘要本實(shí)用新型涉及的是一種分布式光纖光柵封裝溫度傳感器。它包括裸光纖光柵，在光纖光柵外包有封裝管，封裝管的兩端設(shè)置有膠粘劑封頭，光纖光柵的兩端伸出膠粘劑封頭。本實(shí)用新型充分利用了金屬材料的熱傳導(dǎo)特性與高強(qiáng)度特性和光纖光柵的分布式傳感特性，具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、布設(shè)方便、分布式傳感、耐久性好、既可粘貼也可埋入結(jié)構(gòu)、成本低廉、制作方便等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01K1/08GK2627479SQ0326002
公開日2004年7月21日 申請(qǐng)日期2003年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月30日
發(fā)明者周智, 歐進(jìn)萍 申請(qǐng)人:周智, 歐進(jìn)萍