[发明专利]一种用于湿度和温度同时测量的准分布式FBG传感器

权利要求书

1.一种用于湿度和温度同时测量的准分布式FBG传感器，其特征在于，所述传感器包括湿度光纤光栅(106)、温度光纤光栅(109)和封装组件，封装组件包括带孔管件、固定棒与固定件，湿度光纤光栅是指涂覆湿度敏感材料的光栅，将湿度光纤光栅(106)和温度光纤光栅(109)的一端固定在固定棒上，另一端保持应力松弛；用固定件将上述固定棒固定在带孔管件的中央；设有光纤护套(103)与湿度光纤光栅(106)和温度光纤光栅(109)的尾部相连。

2.根据权利要求1所述的一种用于湿度和温度同时测量的准分布式FBG传感器，其特征在于：所述的湿度光纤光栅(106)的栅区长度为10±4mm，湿度光纤光栅的光栅区域涂覆的湿度敏感材料为ORMOCER，涂覆的厚度约30±5μm，涂覆的长度约15±5mm，能同时响应温度和湿度的变化。

3.根据权利要求1所述的一种用于湿度和温度同时测量的准分布式FBG传感器，其特征在于：所述温度光纤光栅(109)的栅区长度为10±4mm，光栅区域无涂覆，仅能响应温度的变化。

4.根据权利要求1所述的一种用于湿度和温度同时测量的准分布式FBG传感器，其特征在于：固定棒为不锈钢棒(105)、带孔管件为不锈钢毛细管(108)，所述固定棒为不锈钢棒(105)，固定件为螺母(102)。

5.根据权利要求4所述的一种用于湿度和温度同时测量的准分布式FBG传感器，其特征在于：所述不锈钢棒(105)直径为1mm，所述不锈钢毛细管(108)的直径为2mm，不锈钢毛细管(108)管壁上均匀分布小孔；小孔(107)直径可以为1mm。以便不锈钢毛细管(108)内外空气中的水分子进行快速交换。

6.根据权利要求4或5所述的一种用于湿度和温度同时测量的准分布式FBG传感器，其特征在于：用高温胶带(104)将湿度光纤光栅(106)和温度光纤光栅(109)固定在不锈钢棒(105)的同一高度，消除空间带来的误差，以提高温度补偿的精度；将上述固定有光纤光栅(106,109)的不锈钢棒(105)置于不锈钢毛细管(108)内部，在光栅处分布有若干小孔(107)，用螺母(102)将不锈钢棒固定在不锈钢毛细管的正中央，避免不锈钢棒的振动使得光纤与管壁发生接触。用胶水将不锈钢毛细管(108)两端密封，以防杂物进入不锈钢毛细管(108)内部。

7.根据权利要求1-3任一项所述的一种用于湿度和温度同时测量的准分布式FBG传感器，其特征在于：用环氧树脂胶将护套(103)与光纤尾部(106,109)固定，使得光纤和护套成为一个整体，防止受轴向应力作用时产生相对位移拉动光栅。光纤跳线(101)与护套(103)的尾部相连，光纤跳线(101)将光纤光栅(106,109)与FBG解调仪(110)相连，通过分析波长大小可实时监测湿度和温度变化。

8.根据权利要求1所述的一种用于湿度和温度同时测量的准分布式FBG传感器，其特征在于：所述FBG传感器能够多个光栅的栅点串联，实现准分布式测量。