專利名稱：一種光纖光柵式壓力傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種光纖光柵式壓力傳感器。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的壓力傳感器種類繁多，其共同特征是:均為有源結(jié)構(gòu)，易受電磁干擾，壓力響應(yīng)速度慢，滯后性較大，靈敏度低，測(cè)量范圍較窄，難以應(yīng)用于易燃、易爆等復(fù)雜環(huán)境中。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種光纖光柵式壓力傳感器，該光纖光柵式壓力傳感器安全性高、具有抗電磁干擾的特點(diǎn)。實(shí)用新型的技術(shù)解決方案如下:—種光纖光柵式壓力傳感器，包括金屬殼體和設(shè)置在金屬殼體內(nèi)的光纖布拉格光柵，光纖布拉格光柵的兩端分別從金屬殼體上的2個(gè)孔中伸出；金屬殼體內(nèi)填充有壓力增敏填充物。所述的金屬殼體為長(zhǎng)方體形，所述的2個(gè)孔分別設(shè)置在金屬殼體的相對(duì)的2兩個(gè)側(cè)壁上。壓力增敏填充物為聚氨酯材料。有益效果:本實(shí)用新型的光纖光柵式壓力傳感器，能實(shí)時(shí)在線測(cè)量復(fù)雜環(huán)境處的壓力參數(shù)。光纖布拉格光柵被封裝在兩端面中心軸向開孔的長(zhǎng)方體金屬殼體中，殼體內(nèi)部填充壓力增敏聚合物；該傳感具有測(cè)量范圍廣，精度高、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，且可串聯(lián)多個(gè)傳感基元，實(shí)現(xiàn)分布式測(cè)量，可應(yīng)用于復(fù)雜環(huán)境下壓力參數(shù)的實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。該光纖光柵式壓力傳感器能應(yīng)用于復(fù)雜環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，具有高靈敏度、高可靠性。光纖光柵是一種新的光纖器件，它是利用光纖芯層材料的光敏特性，通過紫外光照射使得一段長(zhǎng)度的光纖纖芯的折射率發(fā)生永久性改變。以光纖光柵作為壓力傳感器的敏感元件，其探頭為無源器件，且光纖光柵壓力傳感器集信息獲取和傳輸于一體，具有靈敏度高、抗惡劣環(huán)境、成本低等優(yōu)點(diǎn)；加上獨(dú)特的體小質(zhì)輕、抗電磁干擾、耐腐蝕等優(yōu)勢(shì)，非常適合應(yīng)用于復(fù)雜環(huán)境處壓力測(cè)量，同時(shí)可借助已有的光纖通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息傳輸，可廣泛應(yīng)用于大尺度、大時(shí)空域、復(fù)雜環(huán)境場(chǎng)中的物理參數(shù)測(cè)量。該類傳感系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)在線實(shí)時(shí)監(jiān)控，不會(huì)產(chǎn)生電火花。且光纖布拉格光柵壓力傳感器具有級(jí)聯(lián)多點(diǎn)測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)分布式壓力測(cè)量。因此，光纖光柵壓力傳感器將越來越廣泛的被復(fù)雜環(huán)境場(chǎng)的壓力傳感監(jiān)測(cè)領(lǐng)域所重視。另外，本實(shí)用新型中聚合物對(duì)壓力具有增敏作用，使得光纖布拉格光柵傳感器壓力靈敏度增大，改進(jìn)測(cè)量精度和量程。該傳感器具有體積小、質(zhì)量輕、安裝方便簡(jiǎn)單，測(cè)量范圍大等優(yōu)點(diǎn)，非常適合于復(fù)雜環(huán)境下有較大壓力的傳感測(cè)量。[0014]而且，通過串聯(lián)一組光纖布拉格光柵壓力傳感器，可實(shí)現(xiàn)分布式、遠(yuǎn)距離的測(cè)量。同時(shí)本實(shí)用新型傳感器還具有抗電磁干擾，不產(chǎn)生電火花、安全可靠、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。

圖1本實(shí)用新型的光纖光柵式壓力傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2本光纖光柵式壓力傳感器的金屬外殼的橫向截面剖不圖。標(biāo)號(hào)說明:1-金屬殼體，2-光纖布拉格光柵,3-壓力增敏填充物,4-纖芯,5-包層。
具體實(shí)施方式
以下將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明:實(shí)施例1:如圖1所示，一種光纖光柵式壓力傳感器，包括金屬殼體和設(shè)置在金屬殼體內(nèi)的光纖布拉格光柵，光纖布拉格光柵的兩端分別從金屬殼體上的2個(gè)孔中伸出；金屬殼體內(nèi)填充有壓力增敏填充物。所述的金屬殼體為長(zhǎng)方體形，所述的2個(gè)孔分別設(shè)置在金屬殼體的相對(duì)的2兩個(gè)側(cè)壁上。光纖布拉格光柵又名光纖Bragg光柵。金屬殼體為招制封裝殼體。光纖布拉格光柵被聚合物均勻包裹封裝在長(zhǎng)方體型殼體中，殼體受壓均衡，使得光纖布拉格光柵發(fā)生軸向應(yīng)變，從而導(dǎo)致光纖布拉格光柵反射中心波長(zhǎng)發(fā)生漂移。利用光纖布拉格光柵反射中心波長(zhǎng)的漂移量與壓力的關(guān)系，可實(shí)時(shí)在線測(cè)量壓力。光纖布拉格光柵2的兩端從長(zhǎng)方體金屬殼體軸向端面中心小孔穿出，一端為光纖尾纖，另一端是用于傳輸傳感反射信號(hào)的傳輸光纖，傳感端可通過在一根光纖上刻多個(gè)光柵的方式實(shí)現(xiàn)多個(gè)傳感器的級(jí)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)分布式測(cè)量。裝配步驟如下:(I)、加工一個(gè)長(zhǎng)方體金屬殼體I,并使其內(nèi)外壁保持平整,這有利于壓力增敏填充物3與其緊密粘合和受壓均衡。(2)、去除光纖布拉格光柵2封裝部分的涂覆層,可有效避免光纖布拉格光柵2被拉伸后反射中心波長(zhǎng)的反向漂移；(3)、將光纖布拉格光柵2置于長(zhǎng)方體金屬殼體I中心軸向上，傳輸光纖從中心小孔穿出，并進(jìn)行預(yù)拉伸，然后將壓力增敏填充物3填充在長(zhǎng)方體金屬殼體I內(nèi)；(4)、填充壓力增敏填充物3固化后，對(duì)傳感器進(jìn)行壓力定標(biāo)。本實(shí)用新型的光纖光柵式壓力傳感器具有測(cè)量精度高、安全性能好、可分布式測(cè)量、抗電磁干擾和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求1.一種光纖光柵式壓力傳感器，其特征在于，包括金屬殼體和設(shè)置在金屬殼體內(nèi)的光纖布拉格光柵，光纖布拉格光柵的兩端分別從金屬殼體上的2個(gè)孔中伸出；金屬殼體內(nèi)填充有壓力增敏填充物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖光柵式壓力傳感器，其特征在于，所述的金屬殼體為長(zhǎng)方體形，所述的2個(gè)孔分別設(shè)置在金屬殼體的相對(duì)的2兩個(gè)側(cè)壁上。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種光纖光柵式壓力傳感器，包括金屬殼體和設(shè)置在金屬殼體內(nèi)的光纖布拉格光柵，光纖布拉格光柵的兩端分別從金屬殼體上的2個(gè)孔中伸出；金屬殼體內(nèi)填充有壓力增敏填充物。所述的金屬殼體為長(zhǎng)方體形，所述的2個(gè)孔分別設(shè)置在金屬殼體的相對(duì)的2兩個(gè)側(cè)壁上。該光纖光柵式壓力傳感器安全性高、具有抗電磁干擾的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01L1/24GK203069301SQ20122068209
公開日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2012年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月12日
發(fā)明者向繼方, 翁澤平, 李友如, 陶令, 龍真, 袁湘文, 胡艷紅, 石滔, 孟慶鑫, 趙琢, 徐棟, 王永, 蔣思思, 李強(qiáng), 胡雄凱, 吳聰 申請(qǐng)人:長(zhǎng)城信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司, 長(zhǎng)沙湘計(jì)海盾科技有限公司, 湖南海盾光纖傳感技術(shù)工程實(shí)驗(yàn)室有限公司