[发明专利]光纤F‑P腔传感器的制作方法

摘要

一种光纤F‑P腔传感器的制作方法，包括支架、步进电机、大小同步带轮、三爪卡盘、圆锥滚子轴承、真空泵、氢氧焰热熔机、毛细玻璃管夹具。将一端用氢氧焰熔接另外一端插入光纤的毛细玻璃管插入毛细玻璃管固定夹具中，尾纤穿入管轴中用橡胶垫圈和固定螺母将其固定密封，转速在120‑140r/min之间，使毛细玻璃管受热均匀，真空泵连接塔形接头在夹具旋转的同时将毛细玻璃管抽真空，同时用氢氧焰熔接机对毛细玻璃管进行加热使毛细玻璃管熔化，在抽气的作用下毛细玻璃管壁向内瘪将光纤与毛细玻璃管熔接。此种熔接方法将毛细玻璃管与光纤熔接牢固，密封性能好，能有效防止油水气从熔接点处渗入破坏F‑P腔，为光纤F‑P腔传感器在恶劣环境中的长期应用奠定坚实基础。

主权项

一种光纤F‑P腔传感器的制作方法，其特征是它使用光纤F‑P腔传感器的制作装置且包括如下步骤：（1）首先将信号光纤的一段涂覆层剥掉，用光纤切割刀将信号光纤端面切平，将信号光纤从毛细玻璃管的尾端插入，将剥掉涂覆层的信号光纤裸纤完全插入到毛细玻璃管中，信号光纤的切平平面接近毛细玻璃管的1/2处，打开氢氧焰热熔机将毛细玻璃管的顶端熔接密封住；（2）将该顶端密封好的带信号光纤的毛细玻璃管插入铜座上的准直玻璃管中，将信号光纤尾纤伸入管轴中，将毛细玻璃管的尾端穿过准直玻璃管伸入铜座内部的橡胶垫圈中，橡胶垫圈通孔的直径略小于毛细玻璃管的外径，通过拧紧固定螺母压紧铜座将毛细玻璃管与橡胶垫圈密封固定；（3）真空泵通过塔形接头与管轴底座连接，打开真空泵，真空泵速率1L/S，将管轴、管轴底座以及毛细玻璃管中的空气抽出；（4）打开步进电机，调节旋转速度在120‑140r/min之间，使管轴、铜座以及固定螺母旋转，通过调节三爪卡盘以及铜座保证毛细玻璃管的同轴度；（5）打开氢氧焰热熔机，将喷嘴火焰对准毛细玻璃管1/2处往下10mm处的部位，进行高温熔融，同时在真空泵抽气的作用下使得毛细玻璃管管壁向内瘪与信号光纤熔接在一起；观察到毛细玻璃管熔融部位由透明变为白色时停止熔融， 8‑12秒，此时毛细玻璃管与信号光纤已熔接为一体；（6）关闭真空泵、氢氧焰热熔机，拧开固定螺母，将与信号光纤融为一体的毛细玻璃管从装置中取出；（7）用光纤切割刀将毛细玻璃管顶端密封的部位切掉，取反射光纤将其端面切平，将反射光纤从毛细玻璃管的顶端插入，当反射光纤的切平端面距离信号光纤的切平平面5mm时，通过监测计算机监测腔长大小，监测腔长，即信号光纤端面与反射光纤端面的距离，为115微米～125微米之间时用光纤熔接机放电将毛细玻璃管顶端的反射光纤与毛细玻璃管固定；（8）将反射光纤与毛细玻璃管切平，在毛细玻璃管顶端用氢氧焰热熔机将毛细玻璃管与反射光纤熔融密封，将反射光纤与毛细玻璃管熔融为一体，至此，信号光纤与反射光纤都与毛细玻璃管焊接为一体，在毛细玻璃管内部，信号光纤的端面与反射光纤的端面之间形成一个空气腔，即光纤F‑P腔传感器制作完成。