[发明专利]光纤光栅封装结构、温度传感器及封装方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光纤光栅封装结构，以及一种采用该封装结构的光纤光栅温度传感器和该传感器的封装方法。

背景技术

光纤光栅传感器具有体积小、重量轻、复用能力强、灵敏度高等优点受到广泛欢迎。但是光纤光栅直径只有125微米，主要为二氧化硅材料，切向抗应力能力较差，因此在工程应用中通常将光纤光栅封装起来，以提高其强度、适应工程中的安装要求。

另外，在实际的测量环境中，封装结构往往引入应变参量，使得光栅发生应变温度交叉敏感。所以在封装结构中考虑避免交叉敏感，且兼顾小型化、实用化。

发明内容

本发明的技术解决问题是：针对现有技术的不足，本发明一方面提供了一种光纤光栅封装结构，采用该结构实现了对光纤光栅的封装，保护了光纤光栅的本体，并可实现温度应变隔离。

本发明另一方面提供了一种光纤光栅温度传感器，该温度传感器克服了光纤光栅本体脆弱和温度应变交叉敏感的问题。

同时，本发明还提供了一种光纤光栅温度传感器封装方法，采用该方法将光纤光栅温度传感器封装后，可以避免光纤光栅的交叉敏感，而且不增敏、易于实现，便于安装。

本发明的技术解决方案是：

本发明一方面提供了一种光纤光栅封装结构，包括，上盖和底板，所述上盖和所述底板沿边沿胶封为一体，在上盖和底板的两个相对面上，分别沿上盖和底板的两个边沿内分别设置有挡胶板，所述挡胶板之间形成光纤光栅容置腔。

进一步的，所述挡胶板短于所述上盖和所述底板的边沿。

进一步的，所述底板的挡胶板为外高内低的阶梯形长条凸起，所述上盖的挡胶板为单根长条凸起，且在所述上盖和所述下盖扣合后，所述上盖的挡胶板与所述底板挡胶板内低部分相抵。

进一步的，所述容置腔的宽度大于所述光纤光栅的直径。

进一步的，所述容置腔内填充有导热粉。

本发明另一方面提供了一种光纤光栅温度传感器，包括，光纤光栅、光纤光栅封装结构，所述封装结构，包括，上盖和底板，所述上盖和所述底板沿边沿胶封为一体，在上盖和底板的两个相对面上，分别沿上盖和底板的两个边沿上分别设置有挡胶板，所述挡胶板之间形成光纤光栅容置腔；所述光纤光栅放置于所述光纤容置腔中。

进一步的，所述挡胶板的长度短于所述上盖和所述底板的边沿，所述光纤光栅两端超出所述挡胶板部分套有玻璃纤维套管。

进一步的，所述玻璃纤维套管利用焊片固定于所述底板上。

进一步的，所述底板的挡胶板为外高内低的阶梯形长条凸起，所述上盖的挡胶板为单根长条凸起，且在所述上盖和所述下盖扣合后，所述上盖的挡胶板与所述底板挡胶板内低部分相抵。

进一步的，所述容置腔内填充有导热粉。

进一步的，所述导热粉为氧化铝粉。

本发明还提供了一种采用上述封装结构的光纤光栅温度传感器封装方法，包括以下步骤：

将光纤光栅放置于所述底板的挡胶板之间，且在两端超出所述挡胶板的光纤上套装玻璃纤维套管；

利用焊片将所述玻璃纤维套管固定，并保持所述光纤光栅在所述挡胶板内自然弯曲；

将所述上盖与所述底板扣合，沿边沿对齐后胶封为一体，并在所述挡胶板形成的光纤光栅容置腔内填充隔热氧化铝粉。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1.由于本发明中光纤光栅在容置腔内呈自由弯曲状态，未受封装结构体影响，因此，本封装结构对光纤光栅敏感元件无增敏或减敏的影响。

2.由于本发明中在底板和上盖上分别设置有挡胶板，因此，光纤光栅敏感元件不受上盖和底板胶封影响，适用于工程化需求。

3.由于本发明所使用全部材料，具有耐高温性能，因此本温度传感器适用于高温传感。

4.由于本发明所使用结构内置氧化铝导热粉，因此本温度传感器具有测温快、响应时间短的特点。

附图说明

图1为封装结构示意图；

图2为方法流程图。

具体实施方式

下面就结合附图对本发明做进一步介绍。

图1a、1b所示，本发明光纤光栅封装结构，包括上盖1和底板2。上盖和底板具有相同的长与宽，可上下扣合形成并胶封为一体。通过该结构可将光纤光栅封装于该结构内，实现对光纤光栅的隔离，保护光纤光栅的脆弱，并避免温度应变交叉敏感。