[发明专利]光纤氢气传感器

说明书

技术领域

本发明涉及氢气检测技术，特别地，涉及一种光纤氢气传感器及其制作方法。

背景技术

氢气是一种重要的工业原料，在石油化工、电子工业、冶金工业、食品加工等方面有着重要的应用；同时，氢气作为一种新型能源，不仅清洁环保，并且具有丰富的来源，因此氢气在新能源领域的地位也日益重要。不过，氢气容易发生泄露，且当空气中的氢气浓度达到4％以上时遇到明火即可导致爆炸，因此，在氢气的运输、储存和工业生产及使用过程中，对环境的氢气浓度检测是一项非常重要且必要的工作。

光纤氢气传感器由于可以具有安全和实时监测的优点，被广泛地应用到氢气浓度检测，在诸多类型的光纤氢气传感器中，基于法布里-珀罗(Fabry-Perot,F-P)干涉的干涉型光纤氢气传感器的应用较为广泛。传统的干涉型光纤氢气传感器是将入射光纤和反射光纤分别固定在玻璃套管的两端形成F-P干涉腔，并在玻璃套管的表面镀设钯(Pd)膜。所述Pd膜在吸收氢气之后体积会发生变化从而改变干涉腔长度，因此通过分析干涉谱可以实现对氢气浓度的检测。

不过，由于上述干涉型光纤氢气传感器的氢敏感膜在直接镀设在玻璃套管的外部，外界污染可能降低所述氢敏感膜的品质，从而影响所述干涉型光纤氢气传感器的检测精确度。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种能解决上述问题的光纤氢气传感器。

一种光纤氢气传感器，包括入射光纤、反射光纤和氢敏感膜；所述入射光纤包括光入射端和连接端，所述连接端与所述反射光纤相互连接；其中，所述入射光纤的连接端开设有氢气收容腔，所述氢气收容腔的腔底形成半穿透半反射面，而所述反射光纤的反射端面覆盖所述氢气收容腔的开口；所述氢敏感膜设置在所述氢气收容腔的内表面；所述微腔腔体的至少两个相对的侧壁分别形成有气孔，且所述至少两个相对的侧壁的气孔分别交错设置。

本发明提供的光纤氢气传感器在所述入射光纤的末端形成氢气收容腔，可以实现所述氢敏感膜设置所述入射光纤的内部。通过上述氢敏感膜内置的方式，可以有效避免所述氢敏感膜受外界污染的影响而破坏其氢气敏感特性，保证所述光纤氢气传感器的氢气浓度检测结果的精确性。并且，所述光纤氢气传感器通过在所述氢气收容腔的至少两个相对侧壁形成气孔，可以使得有足够的氢气进入所述氢气收容腔内部，保证氢气浓度检测的正常实现；另外，所述至少两个相对的侧壁的气孔分别交错设置，从而对氢气进行一定的阻挡，使得氢气在所述氢气收容腔可以停留足够的时间，保证其可以被所述氢气收容腔的侧壁内表面的氢敏感膜充分吸收，进一步提高所述光纤氢气传感器的氢气浓度检测的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本发明提供的光纤氢气传感器一种实施例的结构示意图；

图2是图1所示的光纤氢气传感器的入射光纤的侧面结构示意图；

图3是本发明提供的光纤氢气传感器另一种实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供的光纤氢气传感器通过将氢敏感膜内置在入射光纤内部，来避免氢敏感膜受外界污染气体影响，提高所述光纤氢气传感器氢气浓度检测结果的准确性。

请参阅图1，其是本发明提供的光纤氢气传感器一种实施例的结构示意图，所述光纤氢气传感器10包括入射光纤11、反射光纤12和氢敏感膜13，其中，所述入射光纤11和所述反射光纤12可以均为单模光纤或均为多模光纤，也可以其中一个为单模光纤而另一个为多模光纤，并且所述入射光纤11和所述出射光纤相互对准并通过熔接工艺相互连接。