[实用新型]一种混合吸附式圆盘形的光纤Bragg光栅温度传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及光电子测量器件技术领域，具体的说是涉及一种混合吸附式圆盘形的光纤Bragg光栅温度传感器。

背景技术

温度传感器在实验测量和状态监控中大量的应用。传统的电阻型温度传感器，如热电阻，热电偶等。因采用金属导线传输信号，容易受到电磁干扰，稳定性较差。信号的传输距离短并且不能满足多点分布式测量的需要，在强电磁干扰，易燃易爆等工作环境中很难实现对精度的测量以及长期监控。

本实用新型利用具有质量小，直径细小，抗电磁干扰能力强，电绝缘，耐高温，信号衰减小等优点的光纤Bragg光栅最为作为传感元件，解决了电阻温度传感器信号容易受到电磁干扰，稳定性较差的问题，同时本实用新型的机构含有吸盘和永磁铁，方便了用户的使用。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是针对现有电阻型温度传感器信号容易受到电磁干扰，稳定性较差的问题，提供一种抗干扰能力强、耐高温、质量小、使用方便的混合吸附式圆盘形的光纤Bragg光栅温度传感器。

本实用新型混合吸附式圆盘形的光纤Bragg光栅温度传感器通过如下技术方案完成：所述的传感器由信号传输光纤（1）、护纤套管（2）、胶黏剂（3）、永磁铁（4）、胶盘（5）、吸盘（6）、光纤Bragg光栅（7）组成，其中，吸盘（6）的上方设有线槽（601），吸盘的底部设有凹面（602）；两根护纤套管（2）分别通过胶黏剂（3）固定在线槽（601）中，信号传输光纤（1）放置在护纤套管（2）中，光纤Bragg光栅（7）与信号传输光纤（1）连接在一起；永磁铁（4）嵌入到胶盘（5）的卡槽中，胶盘（5）放置在吸盘（6）的上方，胶黏剂（3）将胶盘（5）、永磁铁（4）、吸盘（6）固定在一起。

所述的胶盘（5）放置在吸盘（6）的上方，在线槽（6）的中心形成了一个空心内腔，光纤Bragg光栅（7）悬空放置在该内腔中，光纤Bragg光栅（7）在该内腔中，不受外力的影响能够实时感受温度带来的变化，并减小了周围环境温度对光纤Bragg光栅（7）波长的影响。

所述的吸盘的底部设有凹面（602），使传感器能吸附在相对平滑的物体表面；永磁铁（4）能使传感器能吸附在磁性金属构成的物体表面，方便了用户的使用。

所述的光纤Bragg光栅（7）的Bragg波长移位与温度的变化呈线性关系，在不考虑光纤Bragg光栅（7）应变与温度耦合作用的情况下，光纤Bragg光栅（7）波长位移随温度的变化关系为：

（a）

式中，为波长的变化；为温度变化，为光纤材料的热膨胀系数，为热光系数。

本实用新型一种混合吸附式圆盘形的光纤Bragg光栅温度传感器与现有技术相比有如下有益效果：

1、采用圆形吸盘结构简单，便与实现并且材质安全。由于是片状结构，能够随时贴在物体的表面进行温度的测量。

2、利用热膨胀系数极高的圆盘做基座能够对光纤Bragg光栅进行温度增敏，传感器灵敏度高，响应时间较。

3、由于整个传感器的体积都比较小，受到外力的影响小，串接方便，易于实现温度的多点分布式测量。

附图说明

图1是本实用新型一种混合吸附式圆盘形的光纤Bragg光栅温度传感器的上面立体结构示意图。

图2是本实用新型一种混合吸附式圆盘形的光纤Bragg光栅温度传感器的剖面示意图。

图3是本实用新型一种混合吸附式圆盘形的光纤Bragg光栅温度传感器的底面立体结构示意图。

图中，1-信号传输光纤、2-护纤套管、3-胶黏剂、4-永磁铁、5-胶盘、6-吸盘、7-光纤Bragg光栅。

具体实施方式

下面结合附图和工作过程对本实用新型一种混合吸附式圆盘形的光纤Bragg光栅温度传感器技术方案做进一步的描述。

实施例1（将传感器放置在相对光滑的物体表面使用）：如图1、图2和图3所示，本实用新型混合吸附式圆盘形的光纤Bragg光栅温度传感器由信号传输光纤1、护纤套管2、胶黏剂3、永磁铁4、胶盘5、吸盘6、光纤Bragg光栅7组成，其中，吸盘6的上方设有线槽601，吸盘的底部设有凹面602；两根护纤套管2分别通过胶黏剂3固定在线槽601中，信号传输光纤1放置在护纤套管2中，光纤Bragg光栅7与信号传输光纤1连接在一起；永磁铁4嵌入到胶盘5的卡槽中，胶盘5放置在吸盘6的上方，胶黏剂3将胶盘5、永磁铁4、吸盘6固定在一起。