[实用新型]一种高低温性能干涉型光纤传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高低温性能的干涉型光纤传感器。

背景技术

干涉型光纤传感器一般包括光学系统和检测电路，其中，光学系统由光纤环、光源、耦合器、偏振器、调制器和探测器组成。光学系统中的光源、耦合器、偏振器、调制器均安装在一个由金属构成的光学舱内，光源和调制器的电极引线通过绝缘子引到光学舱外。其中，调制器为圆柱状压电陶瓷，光纤缠绕在圆柱面上，利用压电效应，通过压电陶瓷的径向伸缩对光纤中的光束进行相位调制。

然而现有技术对光学舱没有密封要求，使得光学舱内存在一定的水汽。而水汽含量随环境温度会发生变化，在低温环境下，水汽会结露并依附在光源和压电陶瓷调制器电极上，从而导致光源和压电陶瓷调制器电极之间的电路绝缘性能下降，造成偏值性能不稳定。由于裸芯片和压电陶瓷表面的特殊性，不允许涂电子三防漆。因此现有技术干涉型光纤传感器在低温环境下受到水汽的影响，其偏值性能和电光绝缘性能欠佳，且不稳定，从而影响干涉型光纤传感器的低温使用性能。

实用新型内容

为了解决现有技术干涉型光纤传感器低温环境下性能欠佳的问题，本实用新型提供了一种低温性能佳的干涉型光纤传感器。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种高低温性能干涉型光纤传感器，其包括光学系统和检测电路，所述光学系统包括光纤环、光源4、两耦合器5、偏振器6、调制器7、若干绝缘子8和探测器，其中，所述耦合器5和偏振器6设置在一顶舱2内，所述光纤环、光源4、若干绝缘子8和调制器7设置在一底舱3内。其中，所述顶舱2和底舱3通过胶9紧密粘合形成一个密封光学舱1，所述密封光学舱1内气压小于10帕或所述光学舱1内含有比例不小于99％的干燥惰性气体，且所述光学舱1上设有一抽气孔10。

所述底舱3侧壁末端为L形，其L形底面11与顶舱侧壁下端面12粘合连接，其L形内侧面13与顶舱侧壁外侧面14粘合连接。

所述抽气孔10设置在光学舱顶舱2上。

所述惰性气体露点不大于-50℃。

所述惰性气体为氮气、氩气、氦气、氖气或其混合。

所述粘合顶舱侧壁和底舱侧壁的胶9为硅橡胶。

所述调制器7为筒状压电陶瓷。

有别于现有技术，本实用新型利用胶实现干涉型光纤传感器顶舱和底舱之间的紧密粘合，从而形成一个密封光学舱。并通过抽气孔把光学舱抽为真空，保持一定的真空度，或灌入干燥的惰性气体，从而保证光学舱内的干燥度。因此干燥密封的光学舱干燥性能好，即使在低温环境下，由于光学舱内为真空或干燥惰性气体，难以发生气体结露现象，从而有效解决低温环境下干涉型光纤传感器偏值性能、电光绝缘性能以及稳定性欠佳的问题，提高了传感器的低温性能，具有较大的实际应用价值。

附图说明

图1是本实用新型一种高低温性能干涉型光纤传感器一较佳实施方式中光学舱的结构示意图；

图2是图1中光学舱顶舱的剖面图；

图3是图1中光学舱底舱的剖面图；

图4是图1中光学舱顶舱和底舱连接部的局部放大图；

其中，1-光学舱，2-顶舱，3-底舱，4-光源，5-耦合器，6-偏振器，7-调制器，8-绝缘子，9-胶，10-抽气孔，11-L形底面，12-顶舱侧壁下端面，13-L形内侧面，14-顶舱侧壁外侧面。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明：

干涉型光纤传感器由光学系统和检测电路组成，而光学系统由光纤环、光源、耦合器、偏振器、调制器和探测器组成。其中，光学系统中的光源、耦合器、偏振器、调制器均安装在一个由金属构成的光学舱内。请参阅图1，是本实用新型高低温性能干涉型光纤传感器一较佳实施方式中光学舱的结构示意图。图中，所述光学舱1由顶舱2和底舱3组成。请同时参阅图2，其是图1中顶舱2的剖面图。所述顶舱2内设置有两耦合器5和一偏振器3，且顶舱2顶部设有一抽气孔10。请参阅图3，其是图1中底舱3的剖面图，所述底舱3内设有光源4、调制器7和若干绝缘子8。其中，调制器7为圆柱状压电陶瓷，其上环绕有光纤环。所述调制器8利用压电效应，通过压电陶瓷的径向伸缩以对光纤环中的光束进行相位调制。