[发明专利]一种光纤光栅温度传感器、阵列及其成阵方法

权利要求书

1.一种光纤光栅温度传感器阵列，其特征在于，所述光纤光栅温度传感器阵列包括至少2个光纤光栅温度传感器、外保护管以及塑料软管；

所述光纤光栅温度传感器阵列由至少2个光纤光栅温度传感器串联而成；一个光纤光栅温度传感器的外露的尾纤与相邻的另外一个光纤光栅温度传感器的外露的尾纤之间用熔接机进行熔接，以用于将相邻的两个光纤光栅温度传感器串联在一起；

全部的光纤光栅温度传感器按照光纤光栅的中心波长从小到大或从大到小的顺序排列；

所述塑料软管套设包裹着相邻两根单模光纤的熔接点，以用于对熔接点进行保护；

串联在一起的光纤光栅温度传感器以及塑料软管位于所述外保护管中，所述外保护管套设包裹着串联在一起的光纤光栅温度传感器以及塑料软管；

所述外保护管的管壁上开设有注胶通孔，通过注胶通孔向外保护管中注胶以用于将单模光纤以及光纤光栅温度传感器胶粘固定在所述外保护管的管壁上；

所述光纤光栅温度传感器包括单模光纤、毛细石英玻璃管以及内保护管；

所述单模光纤上设置有光纤光栅；

所述单模光纤从所述毛细石英玻璃管中穿过，所述单模光纤上的光纤光栅位于所述毛细石英玻璃管中；

所述内保护管套设包裹着所述毛细石英玻璃管；

所述单模光纤的长度两端分别从所述毛细石英玻璃管的轴向两端露出，所述单模光纤的长度两端分别从所述内保护管的轴向两端露出；

所述毛细石英玻璃管的顶管口中充填有密封胶以用于将所述单模光纤通过密封胶胶粘固定在所述毛细石英玻璃管的顶管口处，所述毛细石英玻璃管的底管口中充填有密封胶以用于将所述单模光纤通过密封胶胶粘固定在所述毛细石英玻璃管的底管口处；

所述内保护管的顶管口中充填有密封胶以用于将所述单模光纤通过密封胶胶粘固定在所述内保护管的顶管口处以及将内保护管的顶管口与所述毛细石英玻璃管的顶管口胶粘连接，所述内保护管的底管口中充填有密封胶以用于将所述单模光纤通过密封胶胶粘固定在所述内保护管的底管口处以及将内保护管的底管口与所述毛细石英玻璃管的底管口胶粘连接；

所述密封胶为环氧树脂胶。

2.根据权利要求1所述的一种光纤光栅温度传感器阵列，其特征在于，所述单模光纤为单模通讯光纤G652.D。

3.根据权利要求1所述的一种光纤光栅温度传感器阵列，其特征在于，所述内保护管为不锈钢管。

4.一种权利要求1所述的光纤光栅温度传感器阵列的成阵方法，其特征在于，包括以下依次进行的步骤：

1) 制备光纤光栅温度传感器，包括以下依次进行的步骤：

a) 首先利用载氢和紫外光刻写在单模光纤上制作目标中心波长的光纤光栅；

b) 用所述毛细石英玻璃管套设包裹所述单模光纤上的光纤光栅，然后分别向所述毛细石英玻璃管的顶管口中与底管口中充填密封胶，然后所述毛细石英玻璃管中的密封胶固化成固体；

c) 用所述内保护管套设包裹着所述毛细石英玻璃管，然后分别向所述内保护管的顶管口中与底管口中充填密封胶，然后所述内保护管中的密封胶固化成固体；

2) 对每一个光纤光栅温度传感器进行温度标定；

3) 将完成温度标定的光纤光栅温度传感器进行熔接以串联成阵列；

4) 用外保护管对步骤3)制得的串联后的光纤光栅温度传感器进行封装；

所述外保护管为不锈钢管；

所述外保护管分为多段，每一段外保护管的轴向一端设置有外螺纹，每一段外保护管的轴向另一端设置有内螺纹，相邻两段外保护管通过外螺纹与内螺纹的配合构成螺纹连接。

5.根据权利要求4所述的一种光纤光栅温度传感器阵列的成阵方法，其特征在于，所述光纤光栅的栅区长度为12 mm，反射率＞95%；

所述光纤光栅温度传感器阵列包括5～20个光纤光栅温度传感器，每一个光纤光栅温度传感器包括一个光纤光栅，相邻两个光纤光栅的中心波长相差为 2.4 nm 或2.4 nm的整数倍，任意一个光纤光栅的中心波长在1533 nm-1564 nm 波段内。

6.根据权利要求5所述的一种光纤光栅温度传感器阵列的成阵方法，其特征在于，所述毛细石英玻璃管的外径为0.5 mm且内径为0.4 mm且长度为20 mm；

所述内保护管的外径为 1.5 mm 且内径为 1 mm 且长度为 30 mm；

所述外保护管的外径为5 mm且内径为3.5 mm，每一段外保护管的长度为 0.5 m；

所述塑料软管的内径为0.4 mm且外径为0.9 mm。