[发明专利]光纤温/湿度传感器及其制造方法和计量装置

权利要求书

1.一种光纤温度传感器，其特征在于该传感器是由折射率为n₀的光纤纤芯和折射率为n_c的感应包覆层所构成，且该感应包覆层中至少含有一种折射率能够随温度变化而变化的高聚物或低分子材料；所述的光纤为玻璃光纤或塑料光纤，纤芯直径为5μm～3mm；所述感应包覆层的厚度为0.1～30μm，感应包覆层的长度不超过20cm。

2.根据权利要求1所述的光纤温度传感器，其特征在于所述的光纤为单模玻璃光纤，纤芯直径为5～12μm；所述感应包覆层的厚度为1～5μm，感应包覆层的长度为3～7cm；且设计所述光纤纤芯及其感应包覆层间的折射率差异的绝对值为0～0.5。

3.根据权利要求1所述的光纤温度传感器，其特征在于所述的折射率为n₀的光纤纤芯和折射率为n_c的感应包覆层之间存在折射率为n₁的反射层，且所述的玻璃光纤或塑料光纤为单模光纤。

4.一种光纤湿度传感器，其特征在于该传感器是由折射率为n₀的光纤纤芯和折射率为n_c的感应包覆层所构成，且该感应包覆层中至少含有一种折射率能够随湿度变化而变化的高聚物或低分子材料；所述的光纤纤芯直径为5μm～3mm；所述感应包覆层的厚度为0.1～30μm；感应包覆层的长度不超过20cm。

5.根据权利要求4所述的光纤湿度传感器，其特征在于所述的光纤为单模玻璃光纤，纤芯直径为5～12μm；所述感应包覆层的厚度为1～5μm，感应包覆层的长度为3～7cm；且设计所述光纤纤芯及其感应包覆层间的折射率差异的绝对值为0～0.5。

6.根据权利要求4所述的光纤湿度传感器，其特征在于所述的折射率为n₀的光纤纤芯和折射率为n_c的感应包覆层之间存在折射率为n₁的反射层，且所述的玻璃光纤或塑料光纤为单模光纤。

7.一种权利要求1所述的光纤温度传感器的制造方法，其特征在于该制造方法以所述的玻璃光纤或塑料光纤为传感器的光纤纤芯，将所述感应包覆层材料在其溶剂中加热到完全溶解状态后，冷却到20-60℃，然后将该溶液均匀涂敷在所述玻璃光纤或塑料光纤纤芯的外表面，在20-40℃的条件下晾干后，再经热处理或交联处理后即得；当选用玻璃光纤为传感器的光纤纤芯时，所述热处理的温度T条件为：(T_m-50℃)≤T≤(T_m+50℃)，所述的T_m为感应包覆层材料的熔融温度；当选用塑料光纤为传感器的光纤纤芯时，所述热处理的温度T条件为：(T_g-50℃)≤T≤(T_g+50℃)，所述的T_g为塑料光纤纤芯材料的玻璃化温度。

8.根据权利要求7所述的光纤温度传感器的制造方法，其特征在于在所述的涂敷之前，在所述感应包覆层材料溶液中加入防老化剂，然后再进行所述的涂敷。

9.一种权利要求4所述的光纤湿度传感器的制造方法，其特征在于该制造方法以所述的玻璃光纤或塑料光纤为传感器的光纤纤芯，将所述感应包覆层材料在其溶剂中加热到完全溶解状态后，冷却到20-60℃，然后将该溶液均匀涂敷在所述玻璃光纤或塑料光纤纤芯的外表面，在20-40℃的条件下晾干后，再经热处理或交联处理后即得；当选用玻璃光纤为传感器的光纤纤芯时，所述热处理的温度T条件为：(T_m-50℃)≤T≤(T_m+50℃)，所述的T_m为感应包覆层材料的熔融温度；当选用塑料光纤为传感器的光纤纤芯时，所述热处理的温度T条件为：(T_g-50℃)≤T≤(T_g+50℃)，所述的T_g为塑料光纤纤芯材料的玻璃化温度。

10.根据权利要求9所述的光纤湿度传感器的制造方法，其特征在于在所述的涂敷之前，在所述感应包覆层材料溶液中加入防老化剂，然后再进行所述的涂敷。