專利名稱：一種光纖光柵溫度傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于傳感器技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種光纖光柵溫度傳感器。
背景技術(shù)：
通過紫外寫入技術(shù)，相位掩模寫入法使得光纖某一段的折射率呈周期性的變化，該段折射率已經(jīng)被改變的光纖稱為光纖光柵。當(dāng)光纖光柵所處環(huán)境的溫度、壓力、應(yīng)變、振動等物理參量改變時，會造成通過光纖光柵或被光纖光柵反射的光波長改變。由于光纖光柵對溫度、壓力、應(yīng)變、振動等多種物理參量具備靈敏特性，光纖光柵可被用作測量這些物理參量的傳感器。根據(jù)具體測量要求，光纖光柵可通過不同封裝形式而開發(fā)成溫度、壓力、應(yīng)變或振動等各種傳感器。目前的光纖光柵主要以某種單一金屬作為基底。以單一金屬作為基底的光纖光柵溫度傳感器難以實現(xiàn)較低溫度的測量，而且其靈敏度都不高，溫度分辨率有限。 發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提出一種靈敏度高、溫度分辨率好的光纖光柵溫度傳感器。本實用新型的技術(shù)方案是傳感器包括低膨脹合金基底，不銹鋼基底，光纖光柵，基底焊臺，不銹鋼基底焊臺，低膨脹合金基底置于不銹鋼基底的下方，兩基底右端面對齊并固定在一起，基底焊臺和不銹鋼基底焊臺的中心開V型槽，光纖光柵兩端沿軸向分別放在基底焊臺和不銹鋼基底焊臺中心的V型槽根部。所述的不銹鋼基底的長度與光纖光柵長度之和等于低熱膨脹合金基底的長度。本實用新型具有優(yōu)點和有益效果是本實用新型以低熱膨脹系數(shù)金屬作為下基底，高熱膨脹系數(shù)金屬作為上基底，并將其一端對齊，對齊端面通過激光或氬弧焊接在一起。低熱膨脹系數(shù)金屬基底與高熱膨脹系數(shù)金屬基底長度之等于光纖光柵長度，將光纖光柵置于兩基底之間，光柵兩端分別固定在兩基底上。本實用新型通過將熱膨脹系數(shù)反差很大的兩種基底進行有效的結(jié)構(gòu)設(shè)計和有效構(gòu)造，實現(xiàn)了光纖光柵對低溫的測量，低溫測量區(qū)間擴展到-100°C。并保證不低于30pm/°C的高靈敏度和高于O. 03°C的分辨率。

圖I是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖I所示，傳感器包括低膨脹合金基底1，不銹鋼基底2，光纖光柵3，基底焊臺4，不銹鋼基底焊臺5，低膨脹合金基底I置于不銹鋼基底2的下方，兩基底右端面對齊并固定在一起，基底焊臺4和不銹鋼基底焊臺5的中心開V型槽，光纖光柵3兩端沿軸向分別放在基底焊臺4和不銹鋼基底焊臺5中心的V型槽根部。本實用新型的實施例的傳感器主要包括低膨脹合金4J36基底1，不銹鋼lCrl8Ni9Ti基底2，光纖光柵3，4J36基底焊臺4，不銹鋼lCrl8Ni9Ti基底焊臺5，焊臺中心開V型槽。 裝配時按圖I中所示將基底I置于下方，基底2置于上方，將兩基底右端面對齊，采用激光焊接方式將基底I、基底2沿縫隙6焊接固定在一起。在裝配傳感器前，基底I和基底2表面進行鍍銅鍍錫處理，光纖光柵進行金屬化處理。將光纖光柵兩端沿軸向分別放在焊臺4和焊臺5中心的V型槽根部，并對光纖光柵進行預(yù)拉伸，將其中心波長調(diào)制lnm。最后將光柵兩端分別焊接在焊臺4、5中心的V型槽內(nèi)。然后再做適當(dāng)?shù)耐獠糠庋b即可制成適合低溫測量的高靈敏度光纖光柵溫度傳感器。
權(quán)利要求1.一種光纖光柵溫度傳感器，其特征在于，傳感器包括低膨脹合金基底(1)，不銹鋼基底(2)，光纖光柵(3)，基底焊臺(4)，不銹鋼基底焊臺(5)，低膨脹合金基底(I)置于不銹鋼基底(2)的下方，兩基底右端面對齊并固定在一起，基底焊臺(4)和不鎊鋼基底焊臺(5)的中心開V型槽，光纖光柵(3)兩端沿軸向分別放在基底焊臺(4)和不銹鋼基底焊臺(5)中心的V型槽根部。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種光纖光柵溫度傳感器，其特征在于不銹鋼基底(2)的長度與光纖光柵(3)長度之和等于低熱膨脹合金基底(I)的長度。
專利摘要本實用新型屬于傳感器技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種光纖光柵溫度傳感器。傳感器包括低膨脹合金基底，不銹鋼基底，光纖光柵，基底焊臺，不銹鋼基底焊臺，低膨脹合金基底置于不銹鋼基底的下方，兩基底右端面對齊并固定在一起，基底焊臺和不銹鋼基底焊臺的中心開V型槽，光纖光柵兩端沿軸向分別放在基底焊臺和不銹鋼基底焊臺中心的V型槽根部。本實用新型以低熱膨脹系數(shù)金屬作為下基底，高熱膨脹系數(shù)金屬作為上基底，將光纖光柵置于兩基底之間。本實用新型通過將熱膨脹系數(shù)反差很大的兩種基底進行有效的結(jié)構(gòu)設(shè)計和有效構(gòu)造，實現(xiàn)了光纖光柵對低溫的測量，低溫測量區(qū)間擴展到-100℃。并保證不低于30pm/℃的高靈敏度和高于0.03℃的分辨率。
文檔編號G01K11/32GK202372278SQ201120471830
公開日2012年8月8日 申請日期2011年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月18日
發(fā)明者徐進, 洪飛, 田俊華 申請人:武漢航空儀表有限責(zé)任公司