[实用新型]一种耐高水压的光纤光栅温度传感器

说明书

本实用新型专利涉及一种耐高水压的光纤光栅温度传感器，它包括外壳，所述外壳的内部设置有内腔体，所述内腔体的内部设置光纤光栅，所述光纤光栅的光纤引出线穿过上盖并引出外壳，所述上盖固定安装在外壳的一端并对内腔体的一侧进行密封；所述外壳上与上盖相对的一端安装有用于对内腔体另一侧密封的下盖。其使用方便、连接简单，既具有较强的保护强度，又能够对环境温度迅速响应的耐高水压的光纤光栅温度传感器，以解决常规光纤光栅温度传感器结构复杂、制造工艺复杂，无法应用在高水压这一特殊的恶劣环境的问题。

技术领域

本实用新型涉及一种光纤光栅温度传感器，尤其涉及一种耐高水压的光纤光栅温度传感器，属于光纤光栅传感器设计领域。

背景技术

随着国民经济的发展和环境保护要求的提升，水电作为可再生的清洁能源愈发获得广泛应用。伴随着水电开发技术的进步，高坝大库水电站日益增多。目前已经建成了数座坝高200米级的水电站，数座坝高300米级的水电站正在建设中。这些高坝均要求埋设在坝体内部的监测仪器具备耐高水压特性：如耐水压达到5MPa，甚至是7MPa。以确保在高水头压力的情况下，监测仪器能长期正常工作，为水电站安全运行提供可靠的监测手段。

传统的水电站大坝安全监测仪器主要采用差阻式传感器和振弦式传感器。该类传感器为电信号类传感器，如果信号引线与传感器基体接头处密封不良，受到高水压的外部挤压导致绝缘破坏就会导致传感器失效；而且该类传感器存在输出信号弱、信号稳定性差、使用寿命短等缺陷。

光纤光栅传感器是一种新型的光测传感器，具有体积小、本质安全、对电绝缘、抗电磁干扰、精度好、可靠性高、环境适应性强、适用于远距离传感检测等优点，还可以在单根光纤上布置多个针对不同参数的测量光栅形成分布式传感网络，实现一线多点、无源多场的实时数据检测。

目前，常规的光纤光栅温度传感器与信号光缆的连接采用套管式的金属接头过度，主要靠二者之间的挤压摩擦力固定，其自身结构比较脆弱，只能承受较小的水压，若接头处密封不良，水进入传感器基体会影响测量精度。故常规的光纤光栅温度传感器不能应用在高水压这一特殊的恶劣环境。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述问题，提供一种使用方便、连接简单的，既具有较强的保护强度，又能够对环境温度迅速响应的耐高水压的光纤光栅温度传感器，以解决常规光纤光栅温度传感器结构复杂、制造工艺复杂，无法应用在高水压这一特殊的恶劣环境的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提出以下技术方案：一种耐高水压的光纤光栅温度传感器，它包括外壳，所述外壳的内部设置有内腔体，所述内腔体的内部设置光纤光栅，所述光纤光栅的光纤引出线穿过上盖并引出外壳，所述上盖固定安装在外壳的一端并对内腔体的一侧进行密封；所述外壳上与上盖相对的一端安装有用于对内腔体另一侧密封的下盖。

所述上盖包括螺纹柱段和第一锥台段，所述第一锥台段与加工在外壳内部的内楔形面相配合，所述螺纹柱段上安装有螺母并将整个上盖压装在外壳上；在上盖的中心加工有直径不等且相连通的第一中心孔和第二中心孔。

所述锥台段的锥形面与内楔形面相配合的位置设置有第一密封圈。

所述第一中心孔内部填充有用于对光纤引出线密封的第一密封胶体，所述第二中心孔内部填充有用于对光纤引出线密封的第二密封胶体。

所述下盖采用法兰端盖结构，在其外缘均布加工有阶梯法兰孔，所述阶梯法兰孔通过螺栓与外壳端面上的螺纹孔固定相连。

所述下盖与内腔体相配合的端面加工有第二锥台段，所述第二锥台段与加工在外壳上的外楔形面相配合。

所述第二锥台段和外楔形面相配合的位置设置有第二密封圈。

所述光纤光栅自由弯曲的设置在由内腔体、上盖和下盖所围成的工作腔内部。

所述第一密封胶体和第二密封胶体都采用环氧树脂材料进行紧密封装。