[发明专利]EFPI光纤传感器

说明书

技术领域

本发明涉及光纤传感技术领域，尤其涉及一种EFPI光纤传感器。

背景技术

如图1-图2所示，EFPI（Extrinsic Fabry-Perot Interferometric-非本征法布里-珀罗腔干涉型）光纤传感器，包括毛细玻璃管1、部分插入毛细玻璃管内的入射光纤21以及反射光纤22。入射光纤21与反射光纤22间隙设置。所述入射光纤21、反射光纤22以及所述毛细玻璃管1在入射光纤21与反射光纤22的间隙处形成了F-P腔4。

所述光纤传感器用以进行气体的浓度或压力测试，将所述光纤传感器至于被测气体中，毛细玻璃管1表面与气体发生化学反应导致毛细玻璃管1轴向延长，从而延长F-P腔4，在向入射光纤21输入光线，通过光线在入射光纤21与反射光纤22相对端面的光程差测量出F-P腔4的延长量，进而测量出气体的浓度或压力。

但是在具体的测量过程中，温度的变化将导致毛细玻璃管的膨胀和缩小，尤其是热膨胀系数较大的毛细玻璃管，进而影响到测量精度。

发明内容

（一）发明目的

针对上述问题，本发明提供一种温度敏感度低、测量结果更加精确的EFPI光纤传感器。

（二）技术方案

为达上述目的，本发明EFPI光纤传感器，包括毛细玻璃管以及至少部分位于所述毛细玻璃管中的入射光纤，还包括至少部分位于所述毛细玻璃管中且与所述入射光纤间隙设置的光线反射端；

所述毛细玻璃管与所述光线反射端的热膨胀系数比为0.25～0.99。

优选地，所述光线反射端包括反射光纤以及位于所述反射光纤外表面的第一温度补偿膜。

优选地，所述入射光纤的外表面设有热膨胀系数大于所述毛细玻璃管的第二温度补偿膜。

优选地，所述第一温度补偿膜的材质与所述第二温度补偿膜的材质相同，且均为金属膜或合金膜。

优选地，所述光线反射端为金属丝或合金丝。

优选地，所述毛细玻璃管与所述光线反射端的热膨胀系数比为0.58～0.99。

（三）本发明的有益效果

本发明所述的EFPI光纤传感器，通过限定了光线反射端与所述毛细玻璃管之间的热膨胀系数的比，从而在具体使用时，通过光线反射端的膨胀和缩小来补偿温度引起的毛细玻璃管导致的F-P腔的变化，从而获得更加精确的测量结果，从而具有结构简单、实现简便、测量结果更加精确的优点。

附图说明

图1为现有的EFPI光纤传感器的结构示意图；

图2为图1所述的EFPI的A-A视图；

图3为本发明实施例所述的EFPI光纤传感器的结构示意图之一；

图4为本发明实施例所述的EFPI光纤传感器的结构示意图之二；

图5为本发明实施例所述的EFPI光纤传感器的结构示意图之三。

具体实施方式

下面结合说明书附图以及实施例对本发明做进一步的说明。

如图3-图5所示，本实施例EFPI光纤传感器，包括毛细玻璃管11以及至少部分位于所述毛细玻璃管11中的入射光纤21，还包括至少部分位于所述毛细玻璃管11中且与所述入射光纤21间隙设置的光线反射端；所述毛细玻璃管11与所述光线反射端的热膨胀系数比为0.25～0.99。入射光纤21与光线反射端之间间隙设置，所述间隙与毛细玻璃管形成F-P腔4，进行测量时，光线从入射光纤21进入、经过所述F-P腔4，再通过光线反射端的端面反射回入射光纤21。在测量时通过测量前后的光程差比较，计算得到的F-P腔4的光程差，从而进一步得到被测物质对本实施例所述的EFPI光纤传感器作用，从而得到所需的测量结果。在本实施例中所述毛细玻璃管11优先选用延展性好、热膨胀系数较大的材质。且在本实施例中所述毛细玻璃管11与所述光线反射端之间的膨胀系数比为0.25～0.99，从上述比值可知毛细玻璃管的热膨胀系数小于所述光线反射端，且比值小于或等于0.99，从而确保了所述光线反射端可以用来弥补温度效应引起的毛细玻璃管的延伸导致的F-P腔的延伸，且同保证了不会发生过补偿现象，从而减少温度对EFPI光纤传感器的精确度的影响，从而测量结果更加精确，从而本实施例所述的EFPI光纤传感器具有温度敏感性低、测量结果精确的优点。其中图1-图5中所述的标号3均表示为光线反射端与毛细玻璃管之间的连接，在具体的实施过程中所述连接常为激光焊接点。且所述膨胀系数比，可以根据实际的需要进行调整，具体比值大小为0.30、0.50、0.65、0.78、0.90或0.95等。