[实用新型]基于FBG的温度传感器

说明书

本实用新型公开了一种基于FBG的温度传感器，其包括玻璃套管、FBG光纤、偏心玻璃管、压接头、护套管，所述FBG光纤置于玻璃套管内，其两端分别与偏心玻璃管连接，在玻璃套管的两端分别设有橡胶柱，橡胶柱将玻璃套管、偏心玻璃管连接为一个整体；玻璃套管外套有支撑柱，且该支撑柱与橡胶柱连接；所述压接头的一端与支撑柱连接，另一端与护套管连接。本实用新型封装简单、受环境影响波动小、测量精度高。

技术领域

本实用新型属于光纤光栅传感技术领域，具体涉及一种基于FBG的温度传感器。

背景技术

布喇格光纤光栅( FBG, Fiber Bragg Grating ) 是近年来发展最为迅速、应用最为广泛的光纤无源器件之一。相比于其它传感器，光纤光栅传感器具有以下特点：1)可靠性好、抗干扰能力强。由于光纤光栅对被测信息用波长编码，不受光源功率波动和光纤弯曲等因素引起的系统损耗的影响。2)测量精度高。精确的反射特征使其更加准确地反映了应力和温度的变化。3)绝对测量。FBG光栅传感器的波长偏移提供了一种绝对测量,利用该特性不仅可对工程结构进行在线实时监测,而且还可以对结构进行周期性检测。4)传感头结构简单、尺寸小，适于各种应用场合。5)抗电磁干扰、抗腐蚀、能在恶劣的化学环境下工作。由于这些独特的优点， FBG 在光纤传感领域具有广阔的应用前景。但现有基于FBG的温度传感器存在封装工艺复杂,受环境影响波动大，易老化等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种封装简单、受环境影响波动小的基于FBG的温度传感器。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种基于FBG的温度传感器，其包括玻璃套管、FBG光纤、偏心玻璃管、压接头、护套管，所述FBG光纤置于玻璃套管内，其两端分别与偏心玻璃管连接，确保FBG光纤的光栅区置于两个偏心玻璃管中间；在玻璃套管的两端分别设有橡胶柱，橡胶柱将玻璃套管、偏心玻璃管连接为一个整体；玻璃套管外套有支撑柱，且该支撑柱与橡胶柱连接；所述压接头的一端与支撑柱连接，另一端与护套管连接。

当外界环境温度发生变化时，温度通过支撑柱传递至玻璃套管内，FBG光纤受到温度影响使反射波长变化，通过解调仪监控波长，根据波长与温度的线性关系来计算出温度变化。

按上述方案，所述FBG光纤的两端通过环氧树脂胶或者紫外胶与偏心玻璃管粘接在一起，且使FBG光纤呈自然弯曲状态。FBG光纤与偏心玻璃管材质本身均为二氧化硅，在受到外界温度影响时，两种材料粘接部分热膨胀效应同步，即光栅区不受外力影响。

按上述方案，所述FBG光纤的光栅区部分不进行二次涂覆，避免了在低温环境下涂覆层材料热胀冷缩，FBG光纤的光栅区受到外力影响，影响测量精度。

按上述方案，所述支撑柱通过螺纹与压接头连接，螺纹处有螺纹紧固胶；所述压接头与护套管采用压接方式连接，在压接头与护套管的连接处设有密封胶；既便于封装，也使得整个结构更加稳定。

本实用新型的有益效果在于：

采用偏心玻璃管、玻璃套管进行封装，能有效避免FBG光纤受热膨胀效应的影响，从而确保了测量精度；

仅采用玻璃套管、FBG光纤、偏心玻璃管、压接头、护套管、橡胶柱、支撑柱，结构简单，封装方便。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是基于FBG的温度传感器的结构示意图；

图2是图1的A-A剖面图；

图3是基于FBG的温度传感器的装配工艺图；

其中，1、玻璃套管，2、FBG光纤，3、偏心玻璃管，4、压接头，5、护套管，6、橡胶柱，7、支撑柱，8、密封胶，9、环氧树脂胶，10、螺纹紧固胶。