一種抗幹擾高敏感的光纖光柵溫度傳感器的製造方法
2023-04-28 14:12:26 2
一種抗幹擾高敏感的光纖光柵溫度傳感器的製造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於油庫溫度監測技術，涉及一種溫度傳感設備，具體是一種抗幹擾高敏感的光纖光柵溫度傳感器。
【背景技術】
[0002]油庫火災爆炸事故除易造成人員中毒、傷亡、經濟損失巨大外，還會導致環境汙染嚴重;近十年來油罐單罐面積越來越大，油庫火災爆炸發生的次數和損失與2000年以前相比急劇增長，特別是對環境的汙染日益引起人們的重視。
[0003]目前用於石油石化行業火災監測的光纖傳感技術及設備存在監測位置變動遲緩、零散部件多不易於集成、成本高且可靠性和靈敏性低等問題。
【發明內容】
[0004]為了解決現有設備存在監測位置變動遲緩、零散部件多不易於集成、成本高且可靠性和靈敏性低的問題，本實用新型提出了一種結構簡單、成本低、監測位置靈活、易於集成且靈敏度和可靠性高的光纖光柵溫度傳感器，其具體技術方案如下:
[0005]—種抗幹擾高敏感的光纖光柵溫度傳感器，包括敏感元件，所述敏感元件的外表面中部纏繞連接有N圈光纖光柵，光纖光柵兩端的靠近尾纖處固定在敏感元件外表面中段，敏感元件中段設有殼體，敏感元件兩端處於殼體外側，殼體上與所述尾纖相對處連接有尾纜，所述尾纖處於尾纜中；所述N2 10
[0006]所述光纖光柵兩端的靠近尾纖處通過環氧樹脂固定在敏感元件外表面中段。
[0007]所述殼體通過3D列印技術直接將敏感元件及尾纜密封封裝，形成一體化。
[0008]所述敏感元件採用膨脹係數大、對外界熱輻射吸收和導熱性能良好、耐腐蝕、不產生靜電的材料製成。
[0009]所述殼體採用耐腐蝕、不產生靜電、導熱性能良好的材料製成。
[0010]所述尾纜是採用抗拉、抗擠壓、耐腐蝕材料製成的鎧裝光纜。
[0011]本實用新型的有益效果:當環境溫度變化時，外露的敏感元件兩端迅速感知外界溫度變化，並傳導到傳感器內部，使其直徑發生熱脹冷縮效應，光纖光柵受到敏感元件的直徑縮脹力N倍作用效果和溫度影響發生波長漂移，波長漂移量與溫度變化成正比，通過計算即可採集到環境溫度；當外界有振動或外力作用於傳感器的任何部位時，都不會對敏感元件的直徑發生改變，因此傳感器的抗幹擾性能強;結構簡單、好裁量少使得成本低，操作及使用方便且實用性強。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型的正視結構示意圖；
[0013]圖2為圖1的俯視結構不意圖；
[0014]圖3為光纖光柵封裝結構示意圖。
[0015]圖中:1-光纖光柵，2-敏感元件，3-殼體，4-尾纜，5-環氧樹脂。
【具體實施方式】
[0016]為了便於理解，下面結合圖1-3對本實用新型作出進一步的說明:
[0017]實施例1:一種抗幹擾高敏感的光纖光柵溫度傳感器，包括敏感元件2，所述敏感元件2的外表面中部纏繞連接有N圈光纖光柵I，中部纏繞是為了使敏感元件2的兩端能夠露出至殼體3之外;光纖光柵I兩端的靠近尾纖處固定在敏感元件2外表面中段，敏感元件2中段設有殼體3，敏感元件2兩端處於殼體3外側，殼體3上與所述尾纖相對處連接有尾纜4，所述尾纖處於尾纜4中；所述N2 I;光纖光柵I是緊密纏繞η圈於敏感元件2上，這樣相當於敏感元件2的外徑改變量的η倍效果加載在光纖上，理論上增敏效果相當於η倍;敏感元件2兩端外露，直接接觸外界溫度，實時感知性能更佳，具有高敏感；
[0018]基於光纖光柵傳感技術，其傳感原理依據公式，即光纖光柵中心反射波長與其受到的外界的溫度和應變有關。
[0019]實施例2:進一步的，為了能夠更好的確保光纖兩端存在一定預拉力的情況下，將光纖固定於敏感元件2上，所述光纖光柵I兩端的靠近尾纖處通過環氧樹脂5固定在敏感元件2外表面中段。
[0020]實施例3:進一步的，為了提高設備整體的密封性能及可靠性，所述殼體3通過3D列印技術直接將敏感元件2及尾纜4密封封裝，形成一體化。
[0021]實施例4:進一步的，所述敏感元件2採用膨脹係數大、對外界熱輻射吸收和導熱性能良好、耐腐蝕、不產生靜電的材料製成。
[0022]實施例5:進一步的，所述殼體3採用耐腐蝕、不產生靜電、導熱性能良好的材料製成。
[0023]實施例6:進一步的，所述尾纜4是採用抗拉、抗擠壓、耐腐蝕材料製成的鎧裝光纜。
[0024]有益效果:結構簡單、好裁量少使得成本低，操作及使用方便且實用性強;有效的解決了現有設備存在監測位置變動遲緩、零散部件多不易於集成、成本高且可靠性和靈敏性低的問題。
【主權項】
1.一種抗幹擾高敏感的光纖光柵溫度傳感器，包括敏感元件(2 )，其特徵在於:所述敏感元件(2)的外表面中部纏繞連接有N圈光纖光柵(1)，光纖光柵(I)兩端的靠近尾纖處固定在敏感元件(2)外表面中段，敏感元件(2)中段設有殼體(3)，敏感元件(2)兩端處於殼體(3)外側，殼體(3)上與所述尾纖相對處連接有尾纜(4)，所述尾纖處於尾纜(4)中；所述N2 I。2.如權利要求1所述的一種抗幹擾高敏感的光纖光柵溫度傳感器，其特徵在於:所述光纖光柵(I)兩端的靠近尾纖處通過環氧樹脂(5)固定在敏感元件(2)外表面中段。3.如權利要求1所述的一種抗幹擾高敏感的光纖光柵溫度傳感器，其特徵在於:所述殼體(3)通過3D列印技術直接將敏感元件(2)及尾纜(4)密封封裝，形成一體化。4.如權利要求1所述的一種抗幹擾高敏感的光纖光柵溫度傳感器，其特徵在於:所述敏感元件(2)採用膨脹係數大、對外界熱輻射吸收和導熱性能良好、耐腐蝕、不產生靜電的材料製成。5.如權利要求1或3所述的一種抗幹擾高敏感的光纖光柵溫度傳感器，其特徵在於:所述殼體(3)採用耐腐蝕、不產生靜電、導熱性能良好的材料製成。6.如權利要求1所述的一種抗幹擾高敏感的光纖光柵溫度傳感器，其特徵在於:所述尾纜(4)是採用抗拉、抗擠壓、耐腐蝕材料製成的鎧裝光纜。
【專利摘要】一種抗幹擾高敏感的光纖光柵溫度傳感器。能解決現有設備存在檢測位置變動遲緩、零散部件多不易於集成、成本高且可靠性和靈敏性低的問題。包括敏感元件，所述敏感元件的外表面中部纏繞連接有N圈光纖光柵，光纖光柵兩端的靠近尾纖處固定在敏感元件外表面中段，敏感元件中段設有殼體，敏感元件兩端處於殼體外側，殼體上與所述尾纖相對處連接有尾纜，所述尾纖處於尾纜中；所述N≥1。結構簡單、好裁量少使得成本低，操作及使用方便且實用性強。
【IPC分類】G01K11/32
【公開號】CN205384100
【申請號】CN201620141904
【發明人】張寶良, 樊海燕, 孫建剛, 劉曉東, 趙重石, 於志華
【申請人】中國石油天然氣股份有限公司, 大慶油田有限責任公司, 大慶油田工程有限公司
【公開日】2016年7月13日
【申請日】2016年2月25日