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      一種抗干擾高敏感的光纖光柵溫度傳感器的制造方法

      文檔序號(hào):11000842閱讀:1187來源:國(guó)知局
      一種抗干擾高敏感的光纖光柵溫度傳感器的制造方法
      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001]本實(shí)用新型屬于油庫溫度監(jiān)測(cè)技術(shù),涉及一種溫度傳感設(shè)備,具體是一種抗干擾高敏感的光纖光柵溫度傳感器。
      【背景技術(shù)】
      [0002]油庫火災(zāi)爆炸事故除易造成人員中毒、傷亡、經(jīng)濟(jì)損失巨大外,還會(huì)導(dǎo)致環(huán)境污染嚴(yán)重;近十年來油罐單罐面積越來越大,油庫火災(zāi)爆炸發(fā)生的次數(shù)和損失與2000年以前相比急劇增長(zhǎng),特別是對(duì)環(huán)境的污染日益引起人們的重視。
      [0003]目前用于石油石化行業(yè)火災(zāi)監(jiān)測(cè)的光纖傳感技術(shù)及設(shè)備存在監(jiān)測(cè)位置變動(dòng)遲緩、零散部件多不易于集成、成本高且可靠性和靈敏性低等問題。

      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0004]為了解決現(xiàn)有設(shè)備存在監(jiān)測(cè)位置變動(dòng)遲緩、零散部件多不易于集成、成本高且可靠性和靈敏性低的問題,本實(shí)用新型提出了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、監(jiān)測(cè)位置靈活、易于集成且靈敏度和可靠性高的光纖光柵溫度傳感器,其具體技術(shù)方案如下:
      [0005]—種抗干擾高敏感的光纖光柵溫度傳感器,包括敏感元件,所述敏感元件的外表面中部纏繞連接有N圈光纖光柵,光纖光柵兩端的靠近尾纖處固定在敏感元件外表面中段,敏感元件中段設(shè)有殼體,敏感元件兩端處于殼體外側(cè),殼體上與所述尾纖相對(duì)處連接有尾纜,所述尾纖處于尾纜中;所述N2 10
      [0006]所述光纖光柵兩端的靠近尾纖處通過環(huán)氧樹脂固定在敏感元件外表面中段。
      [0007]所述殼體通過3D打印技術(shù)直接將敏感元件及尾纜密封封裝,形成一體化。
      [0008]所述敏感元件采用膨脹系數(shù)大、對(duì)外界熱輻射吸收和導(dǎo)熱性能良好、耐腐蝕、不產(chǎn)生靜電的材料制成。
      [0009]所述殼體采用耐腐蝕、不產(chǎn)生靜電、導(dǎo)熱性能良好的材料制成。
      [0010]所述尾纜是采用抗拉、抗擠壓、耐腐蝕材料制成的鎧裝光纜。
      [0011]本實(shí)用新型的有益效果:當(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí),外露的敏感元件兩端迅速感知外界溫度變化,并傳導(dǎo)到傳感器內(nèi)部,使其直徑發(fā)生熱脹冷縮效應(yīng),光纖光柵受到敏感元件的直徑縮脹力N倍作用效果和溫度影響發(fā)生波長(zhǎng)漂移,波長(zhǎng)漂移量與溫度變化成正比,通過計(jì)算即可采集到環(huán)境溫度;當(dāng)外界有振動(dòng)或外力作用于傳感器的任何部位時(shí),都不會(huì)對(duì)敏感元件的直徑發(fā)生改變,因此傳感器的抗干擾性能強(qiáng);結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、好裁量少使得成本低,操作及使用方便且實(shí)用性強(qiáng)。
      【附圖說明】

      [0012]圖1為本實(shí)用新型的正視結(jié)構(gòu)示意圖;
      [0013]圖2為圖1的俯視結(jié)構(gòu)不意圖;
      [0014]圖3為光纖光柵封裝結(jié)構(gòu)示意圖。
      [0015]圖中:1-光纖光柵,2-敏感元件,3-殼體,4-尾纜,5-環(huán)氧樹脂。
      【具體實(shí)施方式】
      [0016]為了便于理解,下面結(jié)合圖1-3對(duì)本實(shí)用新型作出進(jìn)一步的說明:
      [0017]實(shí)施例1:一種抗干擾高敏感的光纖光柵溫度傳感器,包括敏感元件2,所述敏感元件2的外表面中部纏繞連接有N圈光纖光柵I,中部纏繞是為了使敏感元件2的兩端能夠露出至殼體3之外;光纖光柵I兩端的靠近尾纖處固定在敏感元件2外表面中段,敏感元件2中段設(shè)有殼體3,敏感元件2兩端處于殼體3外側(cè),殼體3上與所述尾纖相對(duì)處連接有尾纜4,所述尾纖處于尾纜4中;所述N2 I;光纖光柵I是緊密纏繞η圈于敏感元件2上,這樣相當(dāng)于敏感元件2的外徑改變量的η倍效果加載在光纖上,理論上增敏效果相當(dāng)于η倍;敏感元件2兩端外露,直接接觸外界溫度,實(shí)時(shí)感知性能更佳,具有高敏感;
      [0018]基于光纖光柵傳感技術(shù),其傳感原理依據(jù)公式,即光纖光柵中心反射波長(zhǎng)與其受到的外界的溫度和應(yīng)變有關(guān)。
      [0019]實(shí)施例2:進(jìn)一步的,為了能夠更好的確保光纖兩端存在一定預(yù)拉力的情況下,將光纖固定于敏感元件2上,所述光纖光柵I兩端的靠近尾纖處通過環(huán)氧樹脂5固定在敏感元件2外表面中段。
      [0020]實(shí)施例3:進(jìn)一步的,為了提高設(shè)備整體的密封性能及可靠性,所述殼體3通過3D打印技術(shù)直接將敏感元件2及尾纜4密封封裝,形成一體化。
      [0021]實(shí)施例4:進(jìn)一步的,所述敏感元件2采用膨脹系數(shù)大、對(duì)外界熱輻射吸收和導(dǎo)熱性能良好、耐腐蝕、不產(chǎn)生靜電的材料制成。
      [0022]實(shí)施例5:進(jìn)一步的,所述殼體3采用耐腐蝕、不產(chǎn)生靜電、導(dǎo)熱性能良好的材料制成。
      [0023]實(shí)施例6:進(jìn)一步的,所述尾纜4是采用抗拉、抗擠壓、耐腐蝕材料制成的鎧裝光纜。
      [0024]有益效果:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、好裁量少使得成本低,操作及使用方便且實(shí)用性強(qiáng);有效的解決了現(xiàn)有設(shè)備存在監(jiān)測(cè)位置變動(dòng)遲緩、零散部件多不易于集成、成本高且可靠性和靈敏性低的問題。
      【主權(quán)項(xiàng)】
      1.一種抗干擾高敏感的光纖光柵溫度傳感器,包括敏感元件(2 ),其特征在于:所述敏感元件(2)的外表面中部纏繞連接有N圈光纖光柵(1),光纖光柵(I)兩端的靠近尾纖處固定在敏感元件(2)外表面中段,敏感元件(2)中段設(shè)有殼體(3),敏感元件(2)兩端處于殼體(3)外側(cè),殼體(3)上與所述尾纖相對(duì)處連接有尾纜(4),所述尾纖處于尾纜(4)中;所述N2 I。2.如權(quán)利要求1所述的一種抗干擾高敏感的光纖光柵溫度傳感器,其特征在于:所述光纖光柵(I)兩端的靠近尾纖處通過環(huán)氧樹脂(5)固定在敏感元件(2)外表面中段。3.如權(quán)利要求1所述的一種抗干擾高敏感的光纖光柵溫度傳感器,其特征在于:所述殼體(3)通過3D打印技術(shù)直接將敏感元件(2)及尾纜(4)密封封裝,形成一體化。4.如權(quán)利要求1所述的一種抗干擾高敏感的光纖光柵溫度傳感器,其特征在于:所述敏感元件(2)采用膨脹系數(shù)大、對(duì)外界熱輻射吸收和導(dǎo)熱性能良好、耐腐蝕、不產(chǎn)生靜電的材料制成。5.如權(quán)利要求1或3所述的一種抗干擾高敏感的光纖光柵溫度傳感器,其特征在于:所述殼體(3)采用耐腐蝕、不產(chǎn)生靜電、導(dǎo)熱性能良好的材料制成。6.如權(quán)利要求1所述的一種抗干擾高敏感的光纖光柵溫度傳感器,其特征在于:所述尾纜(4)是采用抗拉、抗擠壓、耐腐蝕材料制成的鎧裝光纜。
      【專利摘要】一種抗干擾高敏感的光纖光柵溫度傳感器。能解決現(xiàn)有設(shè)備存在檢測(cè)位置變動(dòng)遲緩、零散部件多不易于集成、成本高且可靠性和靈敏性低的問題。包括敏感元件,所述敏感元件的外表面中部纏繞連接有N圈光纖光柵,光纖光柵兩端的靠近尾纖處固定在敏感元件外表面中段,敏感元件中段設(shè)有殼體,敏感元件兩端處于殼體外側(cè),殼體上與所述尾纖相對(duì)處連接有尾纜,所述尾纖處于尾纜中;所述N≥1。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、好裁量少使得成本低,操作及使用方便且實(shí)用性強(qiáng)。
      【IPC分類】G01K11/32
      【公開號(hào)】CN205384100
      【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201620141904
      【發(fā)明人】張寶良, 樊海燕, 孫建剛, 劉曉東, 趙重石, 于志華
      【申請(qǐng)人】中國(guó)石油天然氣股份有限公司, 大慶油田有限責(zé)任公司, 大慶油田工程有限公司
      【公開日】2016年7月13日
      【申請(qǐng)日】2016年2月25日
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