[发明专利]一种基于液氮传导冷却的光纤光栅传感器标定装置

说明书

本发明提供了一种基于液氮传导冷却的光纤光栅传感器标定装置，属于传感器标定装置技术领域。包括储液桶的顶部设有储液桶桶盖，绝热装置设于储液桶的底部，绝热装置的上方设置调温桶；调温桶内设有隔离管，隔离管的下端贯穿调温桶的底部并连通绝热装置；固定棒贯穿隔离管，并可活动的插入绝热装置内；光纤光栅传感器及温度参考传感器设于固定棒内；储液桶桶盖上设有第一管道和第二管道，分别为储液桶和调温桶内加入液氮。本发明通过液氮传导制冷方式对光纤光栅传感器进行标定，实现了在77‑293K温度区间内的光纤光栅传感器的标定；可以方便、安全的将光纤光栅传感器及温度参考传感器铺设进变温装置，通过隔离，减少了漏热，使传感器的温度更容易达到77K。

技术领域

本发明涉及传感器标定装置技术领域，具体涉及一种基于液氮传导冷却的光纤光栅传感器标定装置。

背景技术

光纤光栅传感器因为体积小、质量轻、抗电磁干扰、易于复用等特点，被认为是可以替代传统电信号传感器应用于高温超导磁体领域的传感器件。光纤光栅传感器在超导领域的应用主要是进行温度和应变的测量。

根据传感器的原理，在利用传感器进行绝对温度测量时，都要对传感器进行温度标定。不同于其他类型的光纤传感器，光纤光栅传感器是波长解调的传感器，宽带光源打出一束光，这束光经过传输光纤到达光纤光栅部位，经过光纤光栅后，满足布拉格条件波长的光将会被反射回检测电路，被反射回的光带有温度、应变等物理信息，通过解调反射光的波长，即可得到被测点的温度、应变等信息。因此，光纤光栅温度传感器的标定，就是通过实验找出其温度和波长之间的关系，并根据波长温度曲线进行拟合得到光纤光栅传感器的灵敏度系数。

因此，要想实现光纤光栅传感器在77-293K温度区间内的标定，就要有一种能使温度从77到293K之间缓慢变化的变温装置，并且该装置还要便于光纤光栅传感器与温度参考传感器的铺设。目前商业可用的制冷机，能够实现温度在77-293K之间的缓慢变化，是可以用于光纤光栅传感器77-293K温度区间标定的一种选择。但是，一般制冷机价格都比较昂贵，升降温耗时特别长，并且没有专门为传感器铺设所具有的独特设计。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于液氮传导冷却的针对在77-293K温度区间内的光纤光栅传感器标定装置，以解决上述背景技术中存在的至少一项技术问题。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：

本发明提供的一种基于液氮传导冷却的光纤光栅传感器标定装置，包括储液桶，所述储液桶的顶部设有储液桶桶盖，所述储液桶内设有绝热装置、调温桶、光纤光栅传感器及温度参考传感器；所述绝热装置设于所述储液桶的底部，所述绝热装置的上方设置所述调温桶；

所述调温桶内设有隔离管，所述隔离管的下端贯穿所述调温桶的底部并连通所述绝热装置；

固定棒贯穿所述隔离管，并可活动的插入所述绝热装置内；所述光纤光栅传感器及所述温度参考传感器设于所述固定棒内；

所述储液桶桶盖上设有第一管道，所述第一管道伸入所述储液桶内；所述储液桶桶盖上还设有第二管道，所述第二管道伸入所述调温桶内。

优选的，所述绝热装置包括绝热桶，所述绝热桶置于所述储液桶的底部，所述绝热桶的顶部设有绝热桶桶盖，所述绝热桶桶盖的下表面设有隔离桶；所述调温桶设于所述绝热桶桶盖的上表面，所述隔离管穿过所述绝热桶桶盖后与所述隔离桶连通。

优选的，所述固定棒包括可相互扣合的第一部分和第二部分，所述第一部分和所述第二部分扣合后中部形成用于容置所述光纤光栅传感器及温度参考传感器的通孔；

所述固定棒的上端设有法兰，所述固定棒的下端设有外螺纹，所述固定棒通过所述外螺纹连接有保护管，所述保护管的底部设有通孔。

优选的，所述第一部分的扣合面上设有凸条，所述第二部分的扣合面上设有与所述凸条配合的条形槽。