專利名稱：溫包式光纖溫度光電傳感單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種溫度傳感器，特別是一種用于監(jiān)測(cè)水工建筑，如大壩壩體、墊 層、擋水墻、引水工程滲漏的溫包式光纖溫度光電傳感單元。
背景技術(shù)：
對(duì)于水利水電、土木等行業(yè)，實(shí)時(shí)的安全監(jiān)測(cè)十分重要。其中對(duì)工程施工環(huán)境的溫 度監(jiān)測(cè)，是安全監(jiān)測(cè)中的一個(gè)重要項(xiàng)目。鑒于工程施工環(huán)境的惡劣性和復(fù)雜性，現(xiàn)有布設(shè)在 水工結(jié)構(gòu)中的各種溫度傳感器，相對(duì)比較脆弱，成活率不高，在施工過程中以及所處復(fù)雜環(huán) 境中比較容易失效，致使此點(diǎn)傳感單元的溫度信號(hào)無法接收到，甚至影響整個(gè)傳感鏈路的 信號(hào)采集。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有溫度傳感器容易失效致使該點(diǎn)溫度信號(hào)無法 收到的缺陷，發(fā)明一種基于光纖光柵技術(shù)的溫包式光纖溫度光電傳感單元。本實(shí)用新型的目的是按如下的方式來實(shí)現(xiàn)的所述溫包式光纖溫度光電傳感單 元，包括一保護(hù)外殼，保護(hù)外殼內(nèi)設(shè)有一保護(hù)鋼管，保護(hù)鋼管內(nèi)設(shè)有熱縮管，熱縮管的兩端 通過光纖各連接一鎧裝光纜，鎧裝光纜與光纖溫度計(jì)連接，光纖溫度計(jì)上設(shè)有發(fā)熱元件，發(fā) 熱元件通過導(dǎo)線與另一端的發(fā)熱元件連接；鎧裝光纜的外面設(shè)有銅披覆層，銅披覆層的外 面設(shè)有保護(hù)尾套。所述光纖溫度計(jì)采用FBG溫度傳感器。所述發(fā)熱元件采用PTC電熱元件。本實(shí)用新型的積極效果如下本實(shí)用新型將光纖光柵作為傳感網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于大型水 工建筑結(jié)構(gòu)體中，將光纖光柵傳感網(wǎng)絡(luò)與電熱加熱元件組合成獨(dú)立的單元體使用，滿足了 在水工建筑中使用的防水、抗壓等要求，結(jié)實(shí)耐用，易于操作安裝；實(shí)現(xiàn)了定位測(cè)溫，測(cè)量點(diǎn) 得到良好的控制。

圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)圖圖中1保護(hù)外殼 2保護(hù)鋼管3熱縮管4光纖 5鎧裝光纜6光纖溫度計(jì)7發(fā)熱元件 8導(dǎo)線9銅披覆層10保護(hù)尾套
具體實(shí)施方式
如圖1所示，所述溫包式光纖溫度光電傳感單元，包括一保護(hù)外殼1，保護(hù)外殼1內(nèi) 設(shè)有一保護(hù)鋼管2，保護(hù)鋼管2內(nèi)設(shè)有熱縮管3，熱縮管3的兩端通過光纖4各連接一鎧裝光纜5，鎧裝光纜5與光纖溫度計(jì)6連接，光纖溫度計(jì)6上設(shè)有發(fā)熱元件7，發(fā)熱元件7通過 導(dǎo)線8與另一端的發(fā)熱元件7連接；鎧裝光纜5的外面設(shè)有銅披覆層9，銅披覆層9的外面 設(shè)有保護(hù)尾套10。所述光纖溫度計(jì)6采用FBG溫度傳感器。FBG溫度傳感器測(cè)溫范圍 為-50°C 150°C，測(cè)量精度為士0. 50C，測(cè)溫分辨率0. 1°C，外形尺寸為Φ 11 X 110mm，采用光 纖光柵作為測(cè)溫元件，多個(gè)測(cè)溫元件之間通過光纖相互串接形成傳感鏈路。所述發(fā)熱元件7采用PTC電熱元件。PTC電熱元件起增敏作用，即把集中滲流造成 的溫度場(chǎng)局部異常凸顯出來，便于識(shí)別，以保證測(cè)值準(zhǔn)確性，PTC發(fā)熱元件具有自動(dòng)恒溫的 特點(diǎn)，不需要溫度控制系統(tǒng)，將PTC直接通電即可。本實(shí)用新型利用滲漏后液體對(duì)周圍環(huán)境的溫降來監(jiān)測(cè)水工建筑各點(diǎn)的滲漏情況， 具體應(yīng)用時(shí)，是將多個(gè)本單元串聯(lián)成一體構(gòu)成傳感網(wǎng)絡(luò)，然后將其設(shè)置在水工建筑需要監(jiān) 測(cè)的部位上，信號(hào)最終通過光纖光柵信號(hào)分析解調(diào)儀進(jìn)行解調(diào)，然后通過相應(yīng)的軟件顯示 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與結(jié)果。以水電站大壩壩體為例，針對(duì)壩體氣溫和庫水溫特點(diǎn)，運(yùn)行電熱發(fā)熱元 件，將溫度穩(wěn)定升高至一定值后開始觀測(cè)，觀測(cè)時(shí)由可控電源控制施測(cè)區(qū)FBG溫升，有滲漏 處鄰近FBG升溫4 6°C，無滲漏處升溫10°C 15°C以上，對(duì)滲漏所致溫度場(chǎng)畸變加以放 大，把滲漏低溫區(qū)從正常滲流對(duì)應(yīng)的均勻分布溫度場(chǎng)中凸顯出來。
權(quán)利要求一種溫包式光纖溫度光電傳感單元，其特征在于所述溫包式光纖溫度光電傳感單元，包括一保護(hù)外殼，保護(hù)外殼內(nèi)設(shè)有一保護(hù)鋼管，保護(hù)鋼管內(nèi)設(shè)有熱縮管，熱縮管的兩端通過光纖各連接一鎧裝光纜，鎧裝光纜與光纖溫度計(jì)連接，光纖溫度計(jì)上設(shè)有發(fā)熱元件，發(fā)熱元件通過導(dǎo)線與另一端的發(fā)熱元件連接；鎧裝光纜的外面設(shè)有銅披覆層，銅披覆層的外面設(shè)有保護(hù)尾套。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫包式光纖溫度光電傳感單元，其特征在于所述光纖溫度 計(jì)采用FBG溫度傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫包式光纖溫度光電傳感單元，其特征在于所述發(fā)熱元件 采用PTC電熱元件。
專利摘要本實(shí)用新型是一種溫度傳感器，特別是一種用于監(jiān)測(cè)水工建筑，如大壩壩體、墊層、擋水墻、引水工程滲漏的溫包式光纖溫度光電傳感單元。所述溫包式光纖溫度光電傳感單元，包括一保護(hù)外殼，保護(hù)外殼內(nèi)設(shè)有一保護(hù)鋼管，保護(hù)鋼管內(nèi)設(shè)有熱縮管，熱縮管的兩端通過光纖各連接一鎧裝光纜，鎧裝光纜與光纖溫度計(jì)連接，光纖溫度計(jì)上設(shè)有發(fā)熱元件，發(fā)熱元件通過導(dǎo)線與另一端的發(fā)熱元件連接；鎧裝光纜的外面設(shè)有銅披覆層，銅披覆層的外面設(shè)有保護(hù)尾套；所述光纖溫度計(jì)采用FBG溫度傳感器；所述發(fā)熱元件采用PTC電熱元件。本實(shí)用新型滿足了在水工建筑中使用的防水、抗壓等要求，結(jié)實(shí)耐用，易于操作安裝；實(shí)現(xiàn)了定位測(cè)溫，測(cè)量點(diǎn)得到良好的控制。
文檔編號(hào)G01K11/32GK201555671SQ20092027894
公開日2010年8月18日 申請(qǐng)日期2009年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月13日
發(fā)明者葉曉平, 周金潮, 宋東輝, 薛永剛 申請(qǐng)人:北京品傲光電科技有限公司