[实用新型]针式光纤光栅温度传感器

说明书

本实用新型涉及一种针式光纤光栅温度传感器，包括传感组件，所述传感组件包括光缆、光纤护套和光缆护套，所述光缆穿设在所述光缆护套内，所述光缆的尾部自所述光缆护套内伸出，所述光缆的前端形成有光纤光栅传感元，所述光纤光栅传感元包裹在所述光纤护套内，并所述光纤护套的末端与所述光缆护套的前端对接设置，其特征在于：还包括套设在所述传感组件外的套管，且所述套管的中部呈镂空状。通过将传感组件设于套管内，以保护光纤护套、光缆护套，缓冲列车对其的震动和冲击，进而保护光纤光栅，避免其在列车恶劣的检测环境中遭到破坏，影响温度传感器的工作性能；此外，套管中部呈镂空设计，不影响空气测温的响应时间和速度。

技术领域

本实用新型涉及一种温度传感器，具体涉及一种针式光纤光栅温度传感器。

背景技术

近年来我国轨道交通迅猛发展，列车运行速度能够高达350km/h，但随之可能遇到的各种危险因素也越来越多，所以对列车运行安全提出了更高的要求。温度是列车上机电设备重要的监测参数，如果列车机电设备的温度过高，会导致绝缘性能降低、密封性能变差、润滑介质膨胀及变质、有机材料变性甚至碳化等问题，甚至会引起机破、火灾等严重事故。为了提高安全性，需要对列车高速运行的关键部件进行温度监控，如转向架轴温、牵引电机轴承和定子温度、齿轮箱轴承温度等。当遇到温度异常过高的情况时，列车应及时自动限速或停车，确保列车运行安全。

传统的电类温度传感器，如铂电阻、热电偶等易受电磁辐射干扰，精度低，稳定性差，无法满足在恶劣环境，如高铁和机车牵引变电柜系统中对IGBT、电容、整流模块以及带电母排的温度测量。而光纤光栅温度传感器与传统的传感器相比，具有灵敏度高，体积小，抗电磁辐射，长期稳定以及信号传输距离长等优点被广泛应用。

由于裸光纤的纤芯直径很小(仅为125um)，极易损坏，所以作为传感器使用的光纤光栅都是要经过某种形式的封装，以此达到既保护光纤纤芯又能进行快速温度传导的目的。但在轨道交通行业，如牵引变电柜内IPM(Intelligent Power Module)各模块都是带电工作的，现有的大型工程类的光纤光栅温度传感器的封装显得庞大以及不能耐高温从而导致不能直接应用，且还不能贴敷带电模块表面的温度实时变化测量。而在轨道交通行业，尤其是牵引变电柜电力系统中，对时间响应要求更高。

另一方面，目前的光纤光栅温度传感器大多仅将光纤光栅封装在金属管或石英管内，而列车(如高铁、动车)的检测环境较为恶劣，伴随着剧烈震动、冲击等，还会伴随复杂、剧烈的温度和湿度变化，因此金属管或石英管在外力的作用(如挤压等)下极易被损坏，影响测量精度。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种能够缓冲列车的震动和冲击对其工作性能的影响的针式光纤光栅温度传感器。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种针式光纤光栅温度传感器，包括传感组件，所述传感组件包括光缆、光纤护套和光缆护套，所述光缆穿设在所述光缆护套内，所述光缆的尾部自所述光缆护套内伸出，所述光缆的前端形成有光纤光栅传感元，所述光纤光栅传感元包裹在所述光纤护套内，并所述光纤护套的末端与所述光缆护套的前端对接设置，其特征在于：还包括套设在所述传感组件外的套管，且所述套管的中部呈镂空状。

作为进一步改进，所述光纤护套前端封口设置以形成盲孔，所述光纤光栅传感元穿设在所述盲孔内，并且光纤光栅传感元的栅区呈自由状态位于所述盲孔的底部，光纤护套前端封口对光纤光栅传感元进行封装，以对其进行保护。

再改进，所述套管的尾部沿轴向开设有供光缆延伸出套管的通孔，以使光缆连接解调仪等其他部件。

再改进，所述套管尾部的周壁上设置有能伸入所述通孔的固定件以固定光缆，防止光缆护套轴向窜动影响测量精度。

再改进，所述套管的前端设有用于固定所述套管的连接部，以方便将温度传感器固定于待测部件上，随待测部件移动，实时监测。当然也可直接将温度传感器贴敷于待测部件上测量。