專(zhuān)利名稱：三層式氫傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種傳感器，具體地說(shuō)是一種用于檢測(cè)氫氣的傳感器。
背景技術(shù)：
氫是種清潔高效的能源，目前，航天飛機(jī)主要采用氫作為燃料，汽車(chē)也正在探索利用氫作為能源。但由于氫易燃易爆，所以在使用時(shí)必須隨時(shí)探測(cè)是否有泄漏以保證安全使用。傳統(tǒng)的電學(xué)傳感器易產(chǎn)生電火花，所以基本上不適于探測(cè)氫氣，所以現(xiàn)在采用光纖技術(shù)進(jìn)行氫氣探測(cè)是一種主要的解決方法。其基本技術(shù)手段就是將金屬鈀與光纖傳感器結(jié)合，利用金屬鈀吸氫變形這一特性進(jìn)行氫氣探測(cè)。由于光纖布拉格光柵具有許多其它光纖傳感器所不具備的許多優(yōu)點(diǎn)，所以采用光纖布拉格光柵與金屬鈀結(jié)合是目前國(guó)內(nèi)外研究的重點(diǎn)，也進(jìn)行了一些較為成功的嘗試。現(xiàn)有的光纖布拉格光柵-鈀氫傳感器的設(shè)計(jì)均采用在布拉格光纖光柵上直接涂覆金屬鈀的二層設(shè)計(jì)，其缺點(diǎn)是由于金屬鈀與組成光纖的石英材料相容性差，制作工藝?yán)щy，而且制成的氫傳感器在較大氫濃度時(shí)易產(chǎn)生脫層損壞。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種制造容易、性能穩(wěn)定可靠、使用壽命長(zhǎng)的三層式氫傳感器。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的它包括光纖光柵和包在光纖光柵外的包層，在光纖光柵的光柵處鍍有鎳鉻合金膜，在鎳鉻合金膜外鍍有鈀膜。其中鈀膜的厚度在45-50nm，鎳鉻合金膜的厚度在450-500nm。
金屬鈀具有吸收氫分子并使自身發(fā)生膨脹變形的特性，這一特性是可逆的，因而可以用來(lái)測(cè)量氫氣濃度。光纖布拉格光柵具有一個(gè)反射中心波長(zhǎng)，當(dāng)其自身的溫度或應(yīng)變發(fā)生變化時(shí)，這一反射中心波長(zhǎng)也隨之變化，因而可以用來(lái)測(cè)量應(yīng)變與溫度。結(jié)合以上二個(gè)科學(xué)原理，將金屬鈀通過(guò)鎳鉻合金與布拉格光纖光柵聯(lián)接起來(lái)，當(dāng)金屬鈀吸收或釋放氫氣并使其自身發(fā)生變形時(shí)，這一變形通過(guò)鎳鉻合金傳遞到光纖布拉格光柵上，從而通過(guò)光纖布拉格光柵的反射中心波長(zhǎng)的變化反映出來(lái)。因而這一傳感器就具有了探測(cè)氫氣濃度的功能。
由于本發(fā)明采用了三層式構(gòu)造，所以相對(duì)于文獻(xiàn)報(bào)道的氫敏傳感器具有以下二個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)A.克服了金屬鈀與石英粘接性能差，制造工藝?yán)щy的缺點(diǎn)。
B.耐久性與穩(wěn)定性好；C.降低了制造成本。
從技術(shù)層面上看，本發(fā)明結(jié)合了近年來(lái)利用光纖傳感器進(jìn)行氫氣探測(cè)的成果，針對(duì)簡(jiǎn)化制造工藝，提高傳感器使用性能和降低成本三個(gè)方面的要求提出了創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)，是光纖傳感器進(jìn)行氫氣探測(cè)走向?qū)嶋H工業(yè)化應(yīng)用的一個(gè)突破。


附圖是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
(五)具體實(shí)施方案下面結(jié)合附圖舉例對(duì)本發(fā)明做更詳細(xì)的描述三層式氫傳感器的組成包括光纖光柵1和包在光纖光柵外的包層2，在光纖光柵的光柵5處鍍有鎳鉻合金膜3，在鎳鉻合金膜外鍍有鈀膜4。其中鈀膜的厚度在50nm，鎳鉻合金膜的厚度在450nm。
權(quán)利要求
1.一種三層式氫傳感器，它包括光纖光柵和包在光纖光柵外的包層，其特征是在光纖光柵的光柵處鍍有鎳鉻合金膜，在鎳鉻合金膜外鍍有鈀膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三層式氫傳感器，其特征是三層式結(jié)構(gòu)，鈀膜的厚度在45-50nm，鎳鉻合金膜的厚度在450-500nm。
全文摘要
本發(fā)明提供的是一種三層式氫傳感器。它包括光纖光柵和包在光纖光柵外的包層，在光纖光柵的光柵處鍍有鎳鉻合金膜，在鎳鉻合金膜外鍍有鈀膜。本發(fā)明采用了三層式構(gòu)造，克服了金屬鈀與石英粘接性能差，制造工藝復(fù)雜等缺點(diǎn)。耐久性與穩(wěn)定性好，降低了制造成本。
文檔編號(hào)G01N21/25GK1609594SQ20031010763
公開(kāi)日2005年4月27日 申請(qǐng)日期2003年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月23日
發(fā)明者武湛君, 張博明, 陳吉安, 張曉晶 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)