[发明专利]一种温度同步响应双光栅压力传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种温度同步响应双光栅压力传感器，其特征在于：包括金属增敏膜片、点胶槽、光栅固定杆、低膨胀合金固定骨架、点胶平台、尾纤出口、增敏膜片出纤保护套、测压光栅、低膨胀合金密封块、温度补偿光栅、尾部出纤保护套，金属增敏膜片和低膨胀合金固定骨架用激光焊接连接，低膨胀合金固定骨架和金属增敏膜径向厚度值保持一致，测压光栅的一端粘接固定在金属增敏膜片的光栅固定杆上，低膨胀合金固定骨架为测压光栅和温度补偿光栅提供支撑，测压光栅的另一端和温度补偿光栅的两端均粘接固定在低膨胀合金固定骨架的三个点胶平台上，点胶平台之间部分作为测压光栅和温度补偿光栅的张力缓冲区，低膨胀合金密封块与低膨胀合金固定骨架、增敏膜片出纤保护套、尾部出纤保护套用环氧胶粘接后整体密封。

2.根据权利要求1所述的一种温度同步响应双光栅压力传感器，其特征在于：所述金属增敏膜片及上面的光栅固定杆属于一体化结构，固定杆的朝向和膜片的受压方向相反。

3.根据权利要求1所述的一种温度同步响应双光栅压力传感器，其特征在于：连接金属增敏膜片和低膨胀合金骨架的光栅固定杆轴心和点胶平台位于同一平面内。

4.根据权利要求1所述的一种温度同步响应双光栅压力传感器，其特征在于：在长度方向及尾纤出口方向，在满足激光焊接连接的基础上，金属增敏膜片从其内表面到其末端控制在最小长度。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的一种温度同步响应双光栅压力传感器的制备方法，其特征在于：

主要包括如下步骤：

一、增敏膜片和低膨胀合金骨架之间采用激光焊接连接：焊接前将两个结构的接触面紧密贴合，以60度间隔进行点焊固定，然后再将两个结构的其余结合部位进行360度连续焊接，焊接完成后进行去应力退火处理；

二、测压光栅和温度补偿光栅固定：双光栅一共有四个固定点，分别是增敏膜片的光栅固定杆以及低膨胀合金骨架上的三个点胶平台，将传感器置于电加热平台上，加热到100℃，测压光栅一端首先用353ND胶在光栅固定杆上进行粘接，固化温度100℃，固化时间8分钟，然后给光栅施加1.8nm的预拉力，待光栅波长稳定后，在点胶平台的光栅固定槽内点稍许353ND胶，加热8分钟后撤掉预拉力，将温度补偿光栅靠近测压光栅的一端在点胶平台上采用同样的方式进行粘接，此时不对光栅施加预拉力，保持测压光栅和温度补偿光栅之间部分为拉力缓冲区，避免拉力交叉影响，给温度补偿光栅施加1.8nm的预拉力，在点胶平台的光栅固定槽内点稍许353ND胶，加热8分钟后撤掉预拉力，粘接完毕后，停止加热，自然冷却至室温；

三、传感器密封：增敏膜片和低膨胀合金骨架之间采取激光焊接密封，为充分保证水密要求，两结构焊缝外侧凹槽内填充环氧胶，低膨胀合金骨架和低膨胀合金密封块之间、尾纤出口均采用环氧胶填充密封，密封后胶保持24小时，让胶充分固化，其中低膨胀合金骨架和低膨胀合金密封块之间密封时，所用环氧胶掺有金属钠米粉，以增加胶的导热性能及提高胶的强度。