[实用新型]应变不敏感的光纤光栅温度传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及传感器技术领域，尤其涉及一种应变不敏感的光纤光栅温度传感器。

背景技术

传感器是一种物理装置或生物器官，能够探测、感受外界的信号、物理条件(如光、热、湿度)或化学组成(如烟雾)，并将探知的信息传递给其他装置或器官。目前使用的普通温度传感器种类很多，如红外传感器、热电偶、热敏电阻、光纤温度传感器等，但是由于光纤温度传感器具有不受电磁干扰、灵敏度高、动态范围大、信号传输损耗小、传输无源、可靠性高、成本低、便于级联等优点，所以光纤温度传感器取得了广泛的应用，尤其是在隧道、地铁、电力、油井等领域。

因为光纤光栅抗拉、抗折性能较差，所以对光纤光栅进行封装是很有必要的，尤其是工程应用的情况下，更应该要对光纤光栅进行封装保护，又由于光纤光栅对应变和温度的感应都很灵敏，所以只有保证光纤光栅温度传感器不受外界应力影响才能使其正常工作，准确测量外界温度。因此，在温度传感器封装过程中消除外界应力影响就显的尤为重要。中国专利公开号CN101413831A公开一种增敏的光纤光栅温度传感器封装方法，其通过给光纤光栅的尾纤留出余量来消除外界应力影响，在外层不锈钢管中填充导热硅脂之前，其尾纤处于弯曲状态，此封装方式缺点在于：在保证尾纤弯曲的情况下进行填充导热硅脂，操作很不方便；另一方面导热硅胶在高温下会分解散发有机成份，长期使用会损坏尾纤。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述问题，提供一种应变不敏感的光纤光栅温度传感器，其在封装过程中既给光栅尾纤留出余量，消除了外界应力影响，又保证了操作简单、不影响光纤的特性，适合批量化生产。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现：

一种应变不敏感的光纤光栅温度传感器，包括光纤光栅和不锈钢管，所述不锈钢管内部中间位置设置金属圆柱体，所述圆柱体的中间位置开有细槽，其左右两侧均设置有金属半圆柱体，所述半圆柱体的中间位置开有细槽a，所述细槽a末端设置细槽b，所述细槽b中设置松套管，所述光纤光栅穿入圆柱体中，所述光纤光栅的尾纤穿出细槽a，穿入松套管中，所述不锈钢管的端部连接有光缆，并在接口处通过压接钳压接。

所述圆柱体、半圆柱体的中间位置开设的细槽、细槽a位于同一水平线上。

所述细槽a由中间的弯曲段和两端的直段组成。

所述光纤光栅的尾纤穿出细槽a，并通过光纤粘接剂将所述尾纤不弯曲的四个点粘贴在所述半圆柱体上。

所述松套管通过环氧树脂胶粘接在细槽b中。

所述光缆与不锈钢管之间通过环氧树脂胶粘接。

本实用新型的有益效果为：通过设置中间位置开有细槽的金属圆柱体，其主要起保护光纤光栅的作用；通过设置细槽a和金属半圆柱体，主要是用来放置和保护光纤光栅的尾纤；通过设置细槽b，其主要起放置和固定用于保护尾纤的松套管的作用；光纤粘接剂主要是用来粘接尾纤，环氧树脂胶既可以将光缆与不锈钢管粘连在一起，又能起到防水密封的作用；外部设置的不锈钢管主要是为了保护温度传感器不受横向压力的影响，其内部设置的金属半圆柱体上弯曲段的细槽a是为了给尾纤留出余量，消除外界外力的影响。对比现有技术，通过在金属加工过程中设计弯曲余量来封装光纤光栅温度传感器，可以很好的消除外界应力对其产生的影响，并且操作步骤简单，适合批量化生产。

附图说明

下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1为本实用新型所述的应变不敏感的光纤光栅温度传感器的主视示意图。

图2为本实用新型所述的应变不敏感的光纤光栅温度传感器的俯视示意图。

图中：

1、圆柱体；2、细槽a；3、细槽b；4、光纤光栅；5、松套管；6、光纤粘接剂；7、光缆；8、环氧树脂胶；9、不锈钢管；10、半圆柱体。

具体实施方式

如图1～2所示实施例中，本实用新型所述的应变不敏感的光纤光栅温度传感器，包括不锈钢管9和光纤光栅4，不锈钢管9内部设置的金属圆柱体1和金属半圆柱体10，圆柱体1的中间位置开有细槽，半圆柱体10的中间位置开有细槽a2，细槽a2末端设置细槽b3，细槽b3中设置松套管5，不锈钢管9端部连接有光缆7，且细槽、细槽a2位于同一水平线上，细槽a2由中间的弯曲段和两端的直段组成。

该传感器采用如下的封装方式：首先将光纤光栅4穿入圆柱体1内，光纤光栅的尾纤穿入半圆柱体10的细槽a2中，然后用光纤粘接剂6将尾纤的不弯曲的四个点分别粘接在半圆柱体10上的直段部分的细槽a2内；其次将剩余尾纤套入松套管5中，然后用环氧树脂胶8将其与细槽b3粘接起来；最后将上述封装好的光纤光栅4装入不锈钢管9的内部中间位置，然后将光缆7靠近端口的表面涂上2cm左右的环氧树脂胶8，再将其插入到不锈钢管9中，直至不能在插入为止，再用压接钳将光缆7压接在不锈钢管9中。