[发明专利]一种基于石墨烯膜的液体微小流量计量装置及其制作方法

权利要求书

1.一种基于石墨烯膜的液体微小流量计量装置，其特征在于，所述装置包括光纤传感器、金属弹性薄膜、石墨烯膜、液体腔、阻隔板、进水管道与计时器；

所述光纤传感器包括光纤和光纤插芯；所述光纤与光纤插芯的一端连接固定在一起，所述光纤内焊接有光栅；

所述石墨烯膜固定于光纤插芯的一端，光纤通过光纤插芯的另一端插入，并使光纤的端面与石墨烯膜构成法珀腔；

所述液体腔的一端与金属弹性薄膜焊接固定在一起，另一端连接进水管道；

固定连接有光纤插芯的石墨烯膜与所述固定于液体腔上的金属弹性薄膜之间设置有直管道，且通过直管道的连接使石墨烯膜与金属弹性薄膜构成惰性气体腔。

2.如权利要求1所述的基于石墨烯膜的液体微小流量计量装置，其特征在于，所述石墨烯膜与所述光纤构成法珀腔，法珀腔长度的变化用以改变光纤的反射干涉光谱。

3.如权利要求1所述的基于石墨烯膜的液体微小流量计量装置，其特征在于，所述液体腔内部的上下设置有阻隔板，用于减小水流对石墨烯膜的冲击。

4.如权利要求1所述的基于石墨烯膜的液体微小流量计量装置，其特征在于，所述石墨烯膜的截面大于光纤插芯的截面，以将石墨烯膜固定于液体腔上。

5.如权利要求1所述的基于石墨烯膜的液体微小流量计量装置的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：

将光栅焊接在光纤内；

对光纤和光纤插芯的端面进行清洁度与平整度处理；

将石墨烯膜剪成合适大小的圆形，并通过丙酮溶液去除PMMA涂层，将光纤插芯浸入悬浮石墨烯膜的下方，实施薄膜捞取与湿法转移，之后将吸附有石墨烯膜的光纤插芯置于干燥箱内，加热至40℃，保持1小时，则干燥后的石墨烯膜吸附于光纤插芯的一端上；

在石墨烯膜固定于光纤插芯的一端后，将光纤与光纤插芯的另一端连接并固定，使光纤的端面与石墨烯膜构成法珀腔；

将液体腔的一端与金属弹性薄膜焊接固定在一起，另一端连接进水管；

将固定有石墨烯膜的光纤插芯的一端与管道的一端固定，管道的另一段与固定有金属弹性薄膜的液体腔相固定，石墨烯膜与金属弹性薄膜构成了惰性气体腔。

6.如权利要求5所述的基于石墨烯膜的液体微小流量计量装置的制作方法，其特征在于，石墨烯膜光纤构成的法珀腔，通过法珀腔长度的变化改变光纤的反射干涉光谱的关系。