[实用新型]一种能抵御外部大变形影响的埋入式光纤光栅温度传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及光纤光栅温度传感器检测技术，特别涉及一种适用于安装环境中存在较大变形时的温度测量传感器。

背景技术

温度参数是结构健康监测领域的一个重要内容，通过准确的温度测量不仅可以了解监测对象的温度变化情况，还能为其他类型的传感器提供温度补偿。光纤光栅是一种新型传感元件，以光为传感信号，克服了传统的电磁信号类仪器信号弱、易受电磁干扰影响、无法远距离传输等缺陷，具备显著的高精度、适应恶劣环境、分布式串接测量等技术优势。光纤光栅对轴向应变和温度这两个参数敏感，存在交叉干扰的问题，因此在使用光纤光栅测温的情况下，应避免光栅再受到外界应变的作用。但目前市面上的光纤光栅温度传感器的在封装保护时，主要是将光栅两侧端两点固定在封装结构上，避免外部拉力传递到光栅上，但在诸如大坝内部、复合体内部等需要埋入式光纤光栅测温时，这些测量对象自身的大变形会导致传感器的整个封装体弯曲变形，迫使弯曲应变作用到光栅上，与温度变化产生的波长漂移交叉干扰，导致温度测量不准确。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种能抵御外部大变形影响的埋入式光纤光栅温度传感器，传感器能够在弯曲变形的情况下，内部的光栅部分仍不受影响，适合于埋入式大变形场合的精确测温。

本实用新型公开的一种能抵御外部大变形影响的埋入式光纤光栅温度传感器包括外套管、内套管、传感光纤、端盖、铠装护管、沾合剂。所述外套管两端有内螺纹，所述端盖的一侧有外螺纹和小轴心孔，另一侧有大轴心孔，所述外套管和端盖通过螺纹连接固定，所述外套管两端分别通过螺纹连接固定两个端盖，所述内套管一端通过过盈配合固定于端盖上，另一端悬空于外套管内，内套管上留有两个凹槽，用于光纤的固定，内套管的外径至少比外套管的内径小5mm，在内套管和外套管之间形成一个较大的空间隙，所述的铠装护管插入端盖的大轴心孔中，通过机械挤压孔壁，压制住铠装护管起到固定作用，所述传感光纤包括光纤光栅和光纤，所述的光纤依次穿过内套管、端盖和铠装护管，用于与外界光缆熔接，所述的光纤光栅位于内套管的两个凹槽之间，并在凹槽内放置沾合剂固定光纤光栅两端的光纤。

上述技术方案中，所述的光纤光栅和光纤均处于松弛状态，即传感光纤处于松弛状态。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：在固定有光纤光栅的内套管和外套管之间形成有空间隙，且内套管只有一端固定于端盖上，当传感器的测量环境有大变形时，外套管即使发生弯曲变形，这种变形首先会被空间隙吸收，而不传递到内套管上，光纤光栅仍然不受外界变形影响，能够实现大变形环境下的准确温度测量。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例的结构示意图。

图中：1——铠装护管，2——端盖，3——外套管，4——凹槽，5——内套管，6——光纤，7——沾合剂，8——光纤光栅。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

如图1所示，本实用新型的一种能抵御外部大变形影响的埋入式光纤光栅温度传感器，包括铠装护管1，端盖2，外套管3，内套管5，沾合剂7和传感光纤。所述外套管3两端有内螺纹，所述端盖2的一侧有外螺纹和小轴心孔，另一侧有大轴心孔，所述外套管3和端盖2通过螺纹连接固定，所述外套管3两端分别通过螺纹连接固定两个端盖2，所述内套管5一端通过过盈配合固定于端盖2上，另一端悬空于外套管3内，内套管5上留有两个凹槽4，用于光纤6的固定，在本实施例中内套管5的外径比外套管3的内径小5mm，在内套管5和外套管3之间形成一个较大的空间隙，所述的铠装护管1插入端盖2的大轴心孔中，通过机械挤压孔壁，压制住铠装护管1起到固定作用，所述传感光纤包括光纤光栅8和光纤6，所述的光纤6依次穿过内套管5、端盖2和铠装护管1，用于与外界光缆熔接，所述的光纤光栅8位于内套管5的两个凹槽4之间，并在凹槽4内放置沾合剂7固定光纤光栅8两端的光纤6。

作为一种优选，所述的光纤光栅8和光纤6均处于松弛状态，即传感光纤处于松弛状态。

本实施例中，先将传感光纤穿过内套管5，并将光纤光栅8置于内套管5上的两个凹槽4之间，光纤光栅8在松弛状态下，使用沾合剂7固定。光纤6穿过右边端盖2后，内套管5的一端插入端盖2螺纹端的小轴心孔内过盈配合并使用沾合剂固定。随后可将固定有光纤光栅8的内套管5穿过外套管3，外套管3和右端盖2螺纹拧紧固定，然后左边光纤穿过左端盖2，左端盖2和外套管3再通过螺纹拧紧固定。装配后的内套管5左端不与左端盖接触，处于悬空状态。最后再将两段铠装护管穿过光纤后，分别插入到两个端盖2外侧的孔中，使用压线钳压实孔壁，固定住铠装护管1。