[发明专利]一种光纤光栅空气折射率测量装置及方法

权利要求书

1.一种光纤光栅空气折射率测量装置，其特征在于：包括光源（1）、光隔离器（2）、光纤耦合器（3）、测量部（15）、波长解调器（13）、上位机（14），所述光源（1）与所述光隔离器（2）、所述光纤耦合器（3）依次连接，所述光纤耦合器（3）分别与所述波长解调器（13）和所述测量部（15）连接，所述上位机（14）分别与所述光源和所述波长解调器（13）连接，所述测量部（15）内设置有光纤光栅传感器，所述光纤光栅传感器包括光纤光栅温度传感器（6）、光纤光栅大气压传感器（7）、光纤光栅湿度传感器（8），所述光纤光栅温度传感器（6）、光纤光栅大气压传感器（7）和光纤光栅湿度传感器（8）连接在同一根光纤上，所述测量部（15）还包括压力膜（5）、光纤接头（10）、保护壳体（11），所述压力膜（5）固定在所述保护壳体（11）内部，所述压力膜（5）与所述保护壳体（11）内壁形成真空腔（12），所述光纤接头（10）设置在所述保护壳体（11）外侧，所述光纤光栅温度传感器（6）、所述光纤光栅湿度传感器（8）分别固定于所述保护壳体（11）内部，光纤光栅大气压传感器（8）的光纤光栅固定于所述压力膜（5）上，所述光纤耦合器（3）通过光纤（4）与所述光纤接头（10）连接，所述光纤光栅温度传感器（6）、所述光纤光栅大气压传感器（7）、所述光纤光栅湿度传感器（8）在所述保护壳体（11）内部呈2字形分布。

2.根据权利要求1所述的光纤光栅空气折射率测量装置，其特征在于：所述光源（1）采用宽带光源。

3.根据权利要求1所述的光纤光栅空气折射率测量装置，其特征在于：所述保护壳体（11）设置有进气孔（9）。

4.根据权利要求1所述的光纤光栅空气折射率测量装置，其特征在于：所述测量部（15）并联或者串联连接有若干光纤光栅温度传感器（6）。

5.根据权利要求1所述的光纤光栅空气折射率测量装置，其特征在于：空气折射率测量方法为：将所述测量部（15）放在待测部位，利用所述测量部（15）接收光源（1）发出的宽带光；通过所述光纤光栅温度传感器（6）、所述光纤光栅大气压传感器（7）、所述光纤光栅湿度传感器（8）分别对所述宽带光进行反射，产生不同波长的反射光；利用波长解调器（13）对所述反射光进行波长解调，解调后的波长数据传输到上位机（14）；利用所述上位机（14）对所述解调后的波长数据进行处理，获得空气的温度数据、大气压数据、湿度数据，根据所述温度数据、大气压数据、湿度数据计算空气折射率。