[发明专利]一种带气膜冷却的光纤传感器

说明书

本发明是一种带气膜冷却的光纤传感器，包括光纤传感器的探头、毛细导管、光源、光电转换器和可调气泵，毛细导管以对称分布形式紧密固定于探头外围，毛细导管的另一端连接可调气泵，可调气泵将低温气体送入毛细导管，在探头表面形成低温气膜，探头由发射光纤束的一端和接收光纤束的一端构成，发射光纤束的另一端连接所述光源，接收光纤束的另一端连接光电转换器。本发明结构简单、设计合理新颖，操作方便，在传感器位移检测过程中，能实时、主动防止和清理测量传感器探头所处环境中油污渍、粉尘等对传感器探头的污染，并对传感器起到一定的降温作用。

技术领域

本发明属于测试测量领域，具体的说是涉及一种带气膜冷却的光纤传感器。

背景技术

光纤传感器由于制作材料光纤传光特性好、传输频带宽、损耗低、耐高温、耐腐蚀、抗电磁干扰性好等特性，因而具有一系列独特的优点，如不受电磁干扰，耐腐蚀；无源实时监测、电绝缘、防爆性好；体积小，重量轻，可绕曲；灵敏度高，使用寿命长等。

然而光纤位移传感器在使用过程中，其探头表面易受污染，且污染来源众多，包括：油污渍、粉尘、凝结的蒸汽（空气）膜残留、其他溶剂的蒸发等，直接影响反射式光纤位移传感器测量结果。为此，相关光纤清洁产品应运而生，如光纤清洁液、无绒擦拭布、光纤清洁笔、光纤擦拭棒等，知名国内外生产厂家有Thorlabs公司、OAM公司、维度科技公司等，其相关产品在世界范围内得到广泛使用。这些产品虽然对光纤污染清理效果较好，但仍具有一定局限性，如无法在测量过程中完成光纤探头清理、清理工作需配合人工操作完成、清洁产品无法重复使用等。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种能够实现实时、主动防止和清理探头污染的带气膜冷却的光纤传感器，且通过对冷却气流流量和温度的控制，在高温测量环境下，对传感器具有一定的降温作用。

为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明是一种带气膜冷却的光纤传感器，包括光纤传感器的探头、毛细导管、光源、光电转换器和可调气泵，毛细导管以对称分布形式紧密固定于探头外围，毛细导管的另一端连接可调气泵，可调气泵将低温气体送入毛细导管，在探头表面形成低温气膜，探头由发射光纤束的一端和接收光纤束的一端构成，发射光纤束的另一端连接所述光源，接收光纤束的另一端连接光电转换器。

本发明的进一步改进在于：毛细导管以粘结方式、单圈或多圈形式紧密固定于探头外围，毛细导管的端面与探头表面在同一平面内。

本发明的进一步改进在于：探头的直径为0.5到3毫米，毛细导管的内径0.5到1毫米。

本发明的有益效果是：本发明在传感器实际检测过程中，通过气膜冷却技术，在传感器探头外围毛细导管中导入冷却气体，从而在探头表面形成稳定气膜，实现对探头污染的实时、主动的防止和清理，且通过对冷却气流流量和温度的控制，在高温测量环境下，对传感器具有一定的降温作用。

本发明结构简单、设计合理新颖，操作方便，在光纤传感器检测过程中，能实时、主动防止和清理测量传感器探头所处环境中油污渍、粉尘等对传感器探头的污染，并对传感器起到一定的降温作用。

附图说明

图1是本发明传感器工作示意图。

图2是本发明传感器探头示意图。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合附图和实施例对本发明做进一步详细描述，该实施例仅用于解释本发明，并不对本发明的保护范围构成限定。