[发明专利]高稳定性双管式光纤光栅温度传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种温度传感器，尤其涉及一种高稳定性双管式光纤光栅温度传感器，属于温度传感器的生产领域。

背景技术

温度传感器应用非常广泛，用于实现对产品或环境的温度监控。现在的温度传感器种类繁多，比如包括热电阻温度传感器、热电偶温度传感器、双金属温度传感器、红外温度传感器等，这些温度传感器根据其各自不同的性能应用于不同的行业之中，与我们的生活、工作息息相关。从技术先进性的角度出发，近年来采用光纤作为通路、采用光信号作为信号传输载体的温度传感器越来越受到重视，这一类温度传感器被统称为光纤温度传感器。

现有的光纤温度传感器，虽然采用了光纤作为信号传输的通路，但温度传感探头还是采用传统的温度探头，比如铂电阻、铜电阻探头等，其测量精度很难提高，在某些比较恶劣的环境中应用时，其稳定性也不够高，所以已经难以适应现代工业社会的高精度、高稳定性要求。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种高稳定性双管式光纤光栅温度传感器。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

本发明包括温度传感探头、传输装置和显示装置，所述温度传感探头包括外套管、内套管、传输光纤和光纤光栅，所述光纤光栅置于所述内套管内，所述内套管置于所述外套管内，所述光纤光栅的两端分别与所述传输光纤连接，所述内套管和所述外套管均为高效导热套管。

工作过程中，外套管隔离了外加应力应变向内管的作用， 避免了外力通过内管传递给光纤光栅，同时，温度仍能通过外套管和内套管传递给光纤光栅， 从而使得光纤光栅的波长响应温度变化而产生移位，达到检测温度的目的。

作为最佳技术方案，所述外套管的两端还设置有密封连接柱，所述传输光纤在两个所述密封连接柱之间的部分为裸纤，其余部分均置于光缆内。这样不但便于安装，而且稳定性高。

作为优选，所述密封连接柱与所述外套管之间用密封胶粘结连接；所述内套管与所述外套管之间用密封胶粘结连接。加工方便、性能稳定。

进一步，所述内套管和所述外套管均为金属套管；最佳选择为铜套管。其热传导性能良好，并具有良好的强度。

本发明的有益效果在于：

本发明利用光纤光栅作为温度感应元件，能够准确地感应温度信号，以红外光为介质，将温度信号转化为电信号，从而实现检测温度的目的；并通过内、外双管结构杜绝了外加应力对温度感应的影响，其测量精度高，灵敏度可达9.8pm/ ℃ ，分辨率可达0.102 ℃ ，线性度可达99.88%，重复性误差低至1. 55%。

附图说明

附图是本发明中温度传感探头的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如附图所示，本发明包括温度传感探头、传输装置和显示装置（传输装置和显示装置在图中未示出），所述温度传感探头包括外套管6、内套管7、传输光纤和光纤光栅5，光纤光栅5置于内套管7内，内套管7置于外套管6内，光纤光栅5的两端分别与传输光纤的裸纤3连接，内套管7和外套管6均为铜套管。

如附图所示，外套管6的两端还设置有密封连接柱2，传输光纤在两个密封连接柱2之间的部分为裸纤3，其余部分均置于光缆1内。这样不但便于安装，而且稳定性高。

如附图所示，密封连接柱2与外套管6之间、内套管7与外套管6之间均用密封胶4粘结连接。用密封胶4粘结连接，加工方便、性能稳定。

结合附图，本发明在工作过程中，外套管6能够隔离外加应力应变向内套管7的作用， 避免了外力通过内套管7传递给光纤光栅5；同时，温度仍能通过外套管6和内套管7传递给光纤光栅5， 从而使得光纤光栅5的波长响应温度变化而产生移位，达到检测温度的目的。