本實(shí)用新型涉及測(cè)溫探頭領(lǐng)域，尤其涉及一種熒光光纖測(cè)溫探頭。

背景技術(shù)：

溫度檢測(cè)在工業(yè)生產(chǎn)的許多領(lǐng)域是一項(xiàng)至關(guān)重要的工序，目前用于工業(yè)過程、實(shí)驗(yàn)室或特殊工業(yè)環(huán)境的溫度測(cè)量?jī)x器種類繁多，其中基于熒光技術(shù)和光纖傳感技術(shù)相結(jié)合的熒光光纖溫度傳感技術(shù)是最為活躍的領(lǐng)域。該技術(shù)利用熒光材料會(huì)發(fā)光的特性，來檢測(cè)發(fā)光區(qū)域的溫度，具有可靠性高、絕緣性能好、抗電磁干擾、重復(fù)性好、響應(yīng)速度快、體積小、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。傳統(tǒng)的熒光光纖探頭一般由多根光纖構(gòu)成，其中一部分作為光源發(fā)射光纖，另一部分作為熒光接收光纖，熒光材料直接涂于光纖末端；該種熒光光纖探頭存著著體積大、熒光物質(zhì)容易脫落以及精度低等問題。

為解決上述問題，人們采用環(huán)氧樹脂膠等直接粘接固定熒光物質(zhì)，例如專利號(hào)為ZL201320138949.9(授權(quán)公告號(hào)為CN203216637U)的中國(guó)實(shí)用新型專利《一種小型熒光光纖溫度傳感探頭》中熒光粉涂覆在微透鏡的端面上，熒光粉上面粘接反射層，微透鏡、熒光粉、反射層由環(huán)氧樹脂密封在陶瓷保護(hù)管內(nèi)；或者，將熒光物質(zhì)與膠水、修補(bǔ)劑等其他物質(zhì)一起制備成固態(tài)混合物后再粘接固定，例如專利號(hào)為ZL200910186444.8(授權(quán)公告號(hào)為CN101726372B)的中國(guó)發(fā)明專利《光纖熒光溫度傳感器》中熒光材料和液態(tài)粘合劑混合形成熒光混合物，其中該液態(tài)粘合劑為環(huán)氧樹脂、丙烯酸酯、硅樹脂、透明塑料的前驅(qū)體或熔融光學(xué)塑料、硅酸鹽、硼酸鹽或含有上述粘合劑成分的混合物。上述第一種情況下，由于環(huán)氧樹脂普遍耐溫有限，并且隨著溫度的升高其粘接強(qiáng)度會(huì)下降，從而導(dǎo)致熒光物質(zhì)脫落，此外，該探頭中設(shè)置有反射層和微透鏡等部件，結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，并且反射層在高溫下容易脫落，使得該種探頭不適于高溫下作業(yè)；第二種情況下，由于在制備應(yīng)該物質(zhì)的固態(tài)混合物時(shí)，熒光物質(zhì)會(huì)受到添加物質(zhì)的顆粒度、透光率等因素的影響，從而導(dǎo)致熒光光強(qiáng)減弱。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)而提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且耐高溫、熒光光強(qiáng)穩(wěn)定的熒光光纖測(cè)溫探頭。

本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種熒光光纖測(cè)溫探頭，包括探頭本體，其特征在于，所述探頭本體包括套管和光纖，該套管一端封閉而另一端形成供光纖的第一端插入的開口，該開口處設(shè)置有密封件而使該光纖的第一端密封在套管內(nèi)腔中，且該第一端上粘設(shè)有熒光硅膠層。

作為優(yōu)選，所述熒光硅膠層包括熒光體和有機(jī)硅膠體，且該熒光體和有機(jī)硅膠體均勻混設(shè)在熒光硅膠層中，該有機(jī)硅膠體的透光率至少為90％，從而保證該熒光硅膠層的熒光光強(qiáng)穩(wěn)定性。

作為優(yōu)選，所述熒光硅膠層的耐溫范圍為-50～260℃，粘度為800～1000cps，從而使得該熒光光纖測(cè)溫探頭具有優(yōu)異的耐高溫性。

作為優(yōu)選，所述熒光硅膠層填充光纖的第一端與套管的內(nèi)端面之間的間隙。

進(jìn)一步，所述熒光硅膠層的厚度為不超過5mm。

作為優(yōu)選，所述套管為金屬套管或耐高溫非金屬套管，其中，當(dāng)套管為金屬套管時(shí)，優(yōu)選為不銹鋼套管、銅套管或鋁合金套管中的一種，由于金屬為熱的良好導(dǎo)體，在密封條件下可直接為光纖探頭提供熱傳導(dǎo)介質(zhì)，因此該熒光光纖測(cè)溫探頭本身具有較高的傳熱速度，可直接用于制造溫度傳感器，無需另外添加導(dǎo)熱膠等傳熱介質(zhì)，從而提高探頭響應(yīng)速度，同時(shí)也可使該探頭的體積小巧，增強(qiáng)其結(jié)構(gòu)適應(yīng)性，尤其當(dāng)選用不銹鋼套管時(shí)，由于不銹鋼強(qiáng)度高，不易破損，因此可使該探頭具有較好的密封效果，并且可在250℃或更高溫度下穩(wěn)定工作；當(dāng)套管為非金屬套管時(shí)，可選用非熱縮性或者尺寸合適的熱縮性套管，優(yōu)選為PFA套管、PTFE套管或FEP套管中的一種，其中PFA套管、PTFE套管和FEP套管最高耐溫分別為260℃、250℃及200℃，從而達(dá)到耐高溫的目的。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：本實(shí)用新型中的熒光光纖測(cè)溫探頭具有較好的耐高溫性(耐溫范圍可達(dá)-60～260℃)和熒光光強(qiáng)穩(wěn)定性，同時(shí)其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通過機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行密封，具有優(yōu)異的密封防護(hù)效果，可保證其在高溫條件下穩(wěn)定工作，此外由于鋼管的尺寸已知，固在注膠過程中可精確控制熒光硅膠層的厚度，從而保證制備的探頭特性的一致性。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1中熒光光纖測(cè)溫探頭結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例2中熒光光纖測(cè)溫探頭結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

實(shí)施例1：

如圖1所示，一種熒光光纖測(cè)溫探頭，包括探頭本體1，探頭本體1包括套管2和光纖3，該套管2一端封閉而另一端形成供光纖3的第一端31插入的開口，且該開口處設(shè)置有密封件5而將該光纖3位于套管2的部分密封在套管2內(nèi)腔中，光纖3的第一端31上粘設(shè)有熒光硅膠層4。該熒光硅膠層4由熒光體(未示出)和有機(jī)硅膠體(未示出)均勻混合而成，其中熒光體的成分為錳激活的氟鍺酸鎂(3.5MgO·0.5MgF₂·GeO₂:Mn)，有機(jī)硅膠體的成分為雙組份透明有機(jī)硅膠ZR340(上海灼日精細(xì)化工有限公司)，該雙組份透明有機(jī)硅膠ZR340的透光率為95％，耐溫范圍為-50～250℃，粘度為500～800cps。

本實(shí)施例中，熒光硅膠層4填充光纖3的第一端31與套管2的內(nèi)端面之間的間隙，并且其厚度不超過5mm，套管2為金屬套管，可選用不銹鋼套管、銅套管或鋁合金套管，本實(shí)施例中選用不銹鋼套管。

上述光光纖測(cè)溫探頭通過以下步驟制備：

(1)將上述熒光體按質(zhì)量比1:1加入到有機(jī)硅膠體中，混合攪拌均勻，得混合體，該混合體的耐溫范圍為-50～250℃，粘度為800cps；

(2)將上述混合體注入至套管的內(nèi)端面處，至該混合體填充套管內(nèi)容積的三分之二時(shí)，將光纖的第一端插入套管中并使其充分浸潤(rùn)于混合體中，常溫下放置24h，直至混合體完全固化而形成熒光硅膠層；

(3)最后，在套管的開口處采用滾壓密封而形成密封件，從而將光纖位于套管的部分和熒光硅膠層密封在套管中。

實(shí)施例2：

如圖2所示，一種熒光光纖測(cè)溫探頭，包括探頭本體1，探頭本體1包括套管2和光纖3，該套管2一端為閉口端22而另一端形成供光纖的第一端插入的開口21，且該開口21處設(shè)置有密封件5而使該光纖3的第一端31密封在套管2內(nèi)腔中，光纖3的第一端31上粘設(shè)有熒光硅膠層4，由熒光體(未示出)和有機(jī)硅膠體均勻混設(shè)而成，其中熒光體的成分為錳激活的氟鍺酸鎂(3.5MgO·0.5MgF₂·GeO₂:Mn)，有機(jī)硅膠體的成分雙組份透明有機(jī)硅膠BeGel 8709(上海拜高化學(xué)科技有限公司)，該雙組份透明有機(jī)硅膠BeGel 8709的透光率為97～98％，耐溫范圍為-60～260℃，粘度為800～1000cps。

本實(shí)施例中，熒光硅膠層4填充光纖3的第一端31與套管2的內(nèi)端面之間的間隙，其厚度不小于5mm，套管2為非金屬套管，可選用PFA套管、PTFE套管或FEP套管，本實(shí)施例中選用PFA套管。

本實(shí)施例中的光光纖測(cè)溫探頭通過以下步驟制備：

(1)將上述熒光體按質(zhì)量比1:1加入到有機(jī)硅膠體中，混合攪拌均勻，制得混合體，該混合體的耐溫范圍為-60～250℃，粘度為800cps；

(2)將上述制備的混合體注入至套管的內(nèi)端面處，至該混合體填充套管內(nèi)容積的三分之二時(shí)，將光纖的第一端插入套管中并使其充分浸潤(rùn)于混合體中，80℃下放置30min，直至混合體完全固化而形成熒光硅膠層；

(3)最后，在套管的開口處采用扣壓密封而形成密封件，從而將光纖位于套管的部分和熒光硅膠層密封在套管中。