[发明专利]光纤温度湿度传感器

说明书

本发明公开了光纤温度湿度传感器，包括：光源、耦合器、管、液柱、光探测器和布料，耦合器的第一端口通过尾纤一与光源相连，耦合器的第二端口通过尾纤二与光探测器相连，耦合器的第三端口通过尾纤三接入管的一端并密封，耦合器的第四端口通过尾纤四接入管的另一端并密封；在管内，液柱处于管的中部，液柱与尾纤三之间以气体一填充，液柱与尾纤四之间以气体二填充；布料包裹在管靠近气体一的一端；液柱靠近气体一一侧的端面与尾纤三的端部距离为h1，所述液柱靠近气体二一侧的端面与尾纤四的端部距离为h2，h1和h2均为正数。本发明的有益效果：降低了测量误差，提高了灵敏度，输出数据易于量化、长时间连续测量并记录数据。

技术领域

本发明涉及机械行业和仪表制造技术领域，具体而言，涉及一种基于干涉原理的光纤温度湿度传感器。

背景技术

温度计和湿度计是测量环境温度和空气湿度的传感器具，主要应用在室内外环境监测、气象预报等场合，常见的温度计主要包括基于液体热膨胀型、固体热膨胀型、电阻敏感型等，湿度计主要包括相对湿度型和绝对湿度型。

目前，现有的温度计、湿度计已经很难满足生产和发展的需求，尤其是普通靠刻度线读数的液柱型和基于电敏感的电子式温度湿度传感器不能满足精度要求，主要表现在调节能力比较弱，对数据的处理灵敏度不高。所以研究分辨率更高、性能更好的新式温度湿度传感器具有重要的现实意义。随着光学领域的发展，也出现了激光水平仪。激光水平仪由于具有测量准确、迅速等优点被大型建筑及装修工程广泛应用，但其对光源和结构误差要求苛刻，并且结构复杂、价格昂贵。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种测量更加准确、灵敏度更高的光纤温度湿度传感器。

本发明提供了光纤温度湿度传感器，包括：光源、耦合器、管、液柱、光探测器和布料；

所述耦合器的第一端口通过尾纤一与所述光源相连，所述耦合器的第二端口通过尾纤二与所述光探测器相连，所述耦合器的第三端口通过尾纤三接入管的一端并密封，所述耦合器的第四端口通过尾纤四接入管的另一端并密封；在管内，液柱处于管的中部，液柱与尾纤三之间以气体一填充，液柱与尾纤四之间以气体二填充；布料包裹在管靠近气体一的一端；

所述液柱靠近气体一一侧的端面与尾纤三的端部距离为h1，所述液柱靠近气体二一侧的端面与尾纤四的端部距离为h2，h1和h2均为正数。

作为本发明进一步的改进，所述尾纤三的端部镀膜改变尾纤三端部反射率，反射率取值范围1％～60％；所述尾纤四的端部镀膜改变尾纤四端部反射率，反射率取值范围1％～60％。

作为本发明进一步的改进，所述管的轴线形状分别为直线形、U形、V形、弧形的一种。

作为本发明进一步的改进，所述管内部的截面尺寸小于1mm。

作为本发明进一步的改进，所述尾纤三和尾纤四分别插入所述管的中轴线处。

作为本发明进一步的改进，所述液柱为水银，所述液柱轴向的长度大于径向直径。

作为本发明进一步的改进，所述气体一和气体二为不溶于所述液柱的气体，气体一与气体二为同种气体，或不同种气体。

本发明的有益效果为：

响应时间短，成本低，测量精度高，输出数据易于量化、长时间连续测量并记录数据。

附图说明

图1为本发明第一实施例所述的光纤温度湿度传感器；

图2为本发明第二实施例所述的光纤温度湿度传感器；

图3为本发明第三实施例所述的光纤温度湿度传感器；

图4为本发明第四实施例所述的光纤温度湿度传感器。

图中，