[实用新型]一种灵敏度可调的光纤氢气传感头及氢气传感系统

权利要求书

1.一种灵敏度可调的光纤氢气传感头，其特征在于：所述光纤氢气传感头为反射式光纤氢气传感头A或透射式光纤氢气传感头B，具体包括气室(1)、设置在气室(1)其中一侧的第一准直器(2)和设置在气室(1)内的玻片组(3)，在气室(1)上开设有进气孔(4)与出气孔(5)，所述第一准直器(2)部分置于气室(1)内，其置于气室(1)外的部分与第一光纤(6)连接，所述玻片组(3)包括多块平行设置在气室(1)内且镀有氢敏薄膜的玻璃基片；

当光纤氢气传感头为反射式光纤氢气传感头A时，在气室(1)内与第一准直器(2)相对的侧面安装有反射镜(7)，所述反射镜(7)与多块玻璃基片平行，且第一准直器(2)、玻片组(3)以及反射镜(7)置于同一直线上；

当光纤氢气传感头为透射式光纤氢气传感头B时，在气室(1)与第一准直器(2)相对的一侧安装有第二准直器(8)，所述第二准直器(8)部分置于气室(1)内，且第二准直器(8)置于气室(1)外的部分与第二光纤(15)连接，所述第二准直器(8)与多块玻璃基片平行，且第一准直器(2)、玻片组(3)以及第二准直器(8)置于同一直线上。

2.根据权利要求1所述的一种灵敏度可调的光纤氢气传感头，其特征在于：所述进气孔(4)与出气孔(5)设置在气室(1)的不同侧，且进气孔(4)和出气孔(5)不与第一准直器(2)和反射镜(7)或第二准直器(8)在同一侧面上，进气孔(4)设置在临近第一准直器(2)的位置，出气孔(5)设置在临近反射镜(7)或第二准直器(8)的位置。

3.根据权利要求1所述的一种灵敏度可调的光纤氢气传感头，其特征在于：所述玻片组(3)镀在玻璃基片采用K9玻璃基片，K9玻璃基片上的氢敏薄膜为Pt/WO₃纳米薄膜或者Pd/WO₃纳米薄膜。

4.一种灵敏度可调的光纤氢气传感系统，其特征在于：所述传感系统使用权利要求1至3中任意一项所述的反射式光纤氢气传感头A，所述传感系统还包括半导体激光器(9)、光纤分束器(10)、参考光路(11)、传感光路(12)和数据处理终端(13)，所述参考光路(11)包括第一环形器(110)、第一光电探测器(111)和不流通气体的第一反射式光纤氢气传感头(112)，所述传感光路(12)包括第二环形器(120)、第二光电探测器(121)、第一光开关(122)和多个流通气体的第二反射式光纤氢气传感头(123)；所述半导体激光器(9)的光输出端与光纤分束器(10)的光输入端连接，光纤分束器(10)的光输出端分别与第一环形器(110)的第一端口和第二环形器(120)的第一端口连接，第一环形器(110)的第二端口与第一反射式光纤氢气传感头(112)信号连接，第一环形器(110)的第三端口与第一光电探测器(111)的光信号输入端连接，第一光电探测器(111)的电信号输出端与数据处理终端(13)的信号连接；第二环形器(120)的第二端口通过第一光开关(122)与多个第二反射式光纤氢气传感头(123)信号连接，第二环形器(120)的第三端口与第二光电探测器(121)的光信号输入端连接，第二光电探测器(121)的电信号输出端与数据处理终端(13)的信号连接。

5.根据权利要求4所述一种灵敏度可调的光纤氢气传感系统，其特征在于：所述半导体激光器(9)射出激光经光纤分束器(10)分成两路分别用于参考光路(11)和传感光路(12)，所述参考光路(11)中的激光经第一环形器(110)入射至第一反射式光纤氢气传感头(112)，第一反射式光纤氢气传感头(112)反射回来的激光再经第一环形器(110)输出，并由第一光电探测器(111)转换成电信号后送至数据处理终端(13)；所述传感光路(12)中的激光经第二环形器(120)入射至第一光开关(122)，经第一光开关(122)分成多路后分别送至多个第二反射式光纤氢气传感头(123)，第二反射式光纤氢气传感头(123)反射回来的激光再经第一光开关(122)和第二环形器(120)入射至第二光电探测器(121)，并由第二光电探测器(121)转换成电信号后送至数据处理终端(13)。