[实用新型]一种光纤光栅温度传感器探头

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种光纤光栅温度传感器探头，属于光纤光栅温度传感器技术领域。

背景技术

在国民经济发展中，电力是重要的基础能源之一。随着国民经济不断向前发展,我们对于电力资源的需求也迅速增长。电力系统的规模不断扩大,电力系统温度检测成为一个日益重要的研究课题。

传统电力温度传感器主要分为接触式和非接触式两种。接触式传感器主要包括热电阻、热电偶等。有的方法采用铂电阻进行电力设备温度检测，然后将采集到的温度数据送往上位机进行处理，能够得到较好的温度检测效果。但是由于热电阻和热电偶在工作时，检测信号都需要通过金属导线进行传输。这就不可避免的会在空间中产生电磁扰动，极端情况下会引起输电线路产生短路危险。同时，高频交变场中的噪声也会对金属导线产生影响。使其产生感应涡流加热，从而对检测到的数据产生干扰，使温度检测效果精确度不够。并且由于接触式温度传感器属于消耗型的传感器，长期工作时稳定性很受限制，且成本较高。

非接触式红外温度传感器对电力电缆进行温度监测的方法。这类传感器可以对腐蚀环境下的电缆温度进行检测。但是利用此类传感器时，一般需要工作人员携带红外热像仪，对电路中某些关键点进行检测，不能实现大范围实时监测。这就具有很大的限制性，并且红外传感器只能对电路表面的温度进行监测。同时容易受周围环境的温度变化和磁场变化干扰。其在工程中的应用也很受限制。

相比于温度传感器体积较大，测量时需要电源，易受电磁干扰，其传感器的内部存在电压和电流，大大限制了其应用范围。例如在一些大型变电所，测温的环境往往是强电磁场，且易燃易爆、测量空间狭小。因此，体积小、抗电磁干扰能力强的光纤光栅传感器成为研究热点。目前国内外关于光纤光栅温度传感器的研究，主要利用光纤光栅的中心反射波长随温度变化而成线性变化的原理设计的。中国专利文件CN200820027488.7公开了一种光纤光栅温度传感器，是通过光纤光栅两端固定于钢条上，再将钢条固定于钢管内。这种光纤光栅温度传感器的光纤光栅两端固定于钢条上，并不是完全意义上的只测量温度而不受力。当传感器振动时，钢条由于惯性会产生振动而发生微应变。这些会导致测量精度不高。

光纤光栅温度传感器的关键部件是光纤光栅温度传感器探头，如何将光纤光栅封装成光纤光栅温度传感器探头，在强电磁场环境下，使其精确测量温度的同时，屏蔽外部应力或震动对其影响，这是一个需要解决的问题。

实用新型内容

为解决现有光纤光栅温度传感器在强电磁场环境下测量温度时，易受外部应力的影响问题，本实用新型提供一种只用于测量外部温度，而屏蔽外部应力的光纤光栅温度传感器探头。

本实用新型通过下列技术方案完成： 

一种光纤光栅温度传感器探头，包括：

光纤光栅封装套管，光纤光栅和导热保护套管，所述光纤光栅由栅区和尾部光纤构成，所述光纤光栅的栅区封装于光纤光栅封装套管内，有尾部光纤的一侧与光纤光栅封装套管的端部粘结固定，另一侧悬空；所述导热保护套管的两端固定有夹持端，所述光纤光栅封装套管的两端分别固定于夹持端上，光纤光栅的尾部光纤穿过所述夹持端；所述光纤光栅尾部光纤外设有尾部保护套管，所述尾部保护套管的一端固定在导热保护套管的端部。

       前述的光纤光栅封装套管的由金属铜制成。

       前述的导热保护套管的材料为陶瓷。

       前述的光纤光栅由石英玻璃制成。

前述的夹持端由耐高温绝缘材料制成。

       前述的耐高温绝缘材料为ABS塑料或硅橡胶。

前述的尾部保护套管由ABS塑料或硅橡胶制成。

前述的光纤光栅封装套管内径与光纤光栅外径的差值范围小于0.5mm。

本实用新型具有下列优点和效果：1）不仅适合于常规的测温环境，而且还适合于强电磁环境下对温度的测量，比如电力系统的温度测量；2）光纤光栅温度传感器探头结构简单，制造方便；3）该探头采用双套管形式，外部套管为导热保护套管，采用陶瓷材料，其绝缘性好、抗电磁干扰能力强；内部套管为光纤光栅封装套管，采用铜材料，其导热性能强，这种双套管结构形式既能够屏蔽外力对温度测量的影响，又能够有效的提高测量精度。

附图说明

图1为本实用新型的光纤光栅温度传感器探头结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对实用新型的技术方案进行详细说明：

如图1所示：本实用新型的光纤光栅温度传感探头包括：