[发明专利]光纤温度传感器及系统

说明书

本发明涉及光纤温度传感器及系统，主要涉及温度检测领域。本申请提供的光纤温度传感器当需要对外界温度进行检测的时候，该脉冲激光器产生的激光照射在该温度感应部上，该温度感应部上的金属纳米颗粒在激光的照射下产生磁场，当外界温度发生变化时，该温度感应部受热收缩，该金属纳米颗粒的密度发生改变，从而引起该金属纳米颗粒产生的磁场强度发生改变，且由于该金刚石部中含有多个氮空位中心，使得该金刚石部在磁场的作用下可以产生荧光，当该金属纳米颗粒产生的磁场强度改变时，该金刚石部在磁场的作用下产生的荧光强度也发生改变，通过对该金刚石部的荧光强度变化进行检测，并通过该荧光强度与该待测温度的对应关系，得到待测温度。

技术领域

本发明涉及温度检测领域，主要涉及一种光纤温度传感器及系统。

背景技术

温度传感器是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。按测量方式可分为接触式和非接触式两大类，按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。

热电阻的温度传感器的检测原理是利用金属随着温度变化，其电阻值也发生变化，通过测量电阻，并通过电阻与温度的关系完成对温度的测量，热电偶温度传感器由两个不同材料的金属线组成，在末端焊接在一起。再测出不加热部位的环境温度，就可以准确知道加热点的温度。

由于热电阻温度传感器和热电偶温度传感器均需要通过将温度传感器内部的金属进行加热，金属在加热的过程中吸收一定的热量，使得该热电阻温度传感器和热电偶温度传感器对温度的测量存在较大误差。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种光纤温度传感器及系统，以解决现有技术中热电阻温度传感器和热电偶温度传感器均需要通过将温度传感器内部的金属进行加热，金属在加热的过程中吸收一定的热量，使得该热电阻温度传感器和热电偶温度传感器对温度的测量存在较大误差的问题。

为实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本申请提供一种光纤温度传感器，光纤温度传感器包括：光纤、脉冲激光器、温度感应部、金刚石部和探测部，脉冲激光器、温度感应部、金刚石部和探测部均设置在光纤的纤芯中，脉冲激光器设置在光纤纤芯的一端，温度感应部设置在脉冲激光器的一侧，金刚石部设置在温度感应部远离脉冲激光器的一侧，探测器设置在光纤的纤芯的另一端，其中，金刚石部中具有多个氮空位中心，温度感应部的材料为热收缩材料，且温度感应部内部填充有金属纳米颗粒。

可选地，该光纤温度传感器还包括光阑，光阑设置在温度感应部之间，且脉冲激光器的光路经过光阑的孔洞。

可选地，该光阑的孔洞的直径可调节。

可选地，该温度感应部内部填充的金属纳米颗粒的直径相同。

可选地，该温度感应部内部均匀填充有金属纳米颗粒。

可选地，该温度感应部中填充的金属纳米颗粒的密度为靠近脉冲激光器光路位置金属纳米颗粒的密度大于远离脉冲激光器光路位置的金属纳米颗粒密度。

可选地，该探测部为磁场探测装置和/或荧光探测装置。

第二方面，本申请提供一种光纤温度传感系统，光纤温度传感系统包括：处理器和第一方面任意一项的光纤温度传感器，处理器与光纤温度传感器的探测器通讯连接，处理器用于分析计算待测温度。

本发明的有益效果是：