专利名称：一种窄缝式双金属光纤光栅温度传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光纤传感器，尤其是双金属光纤光栅温度传感器。
二背景技术：
光纤光栅具有许多其它传感器无法比拟的优点全光测量，在监测现场无电气设 备，不受电磁及核辐射干扰；以反射光的中心波长表征被测量，不受光源功率波动、光纤微 弯效应及耦合损耗等因素的影响；使用寿命长等等。光纤光栅固有的温度分辨率很低，约0. rc /Pm。这在很多应用领域都无法满足要 求。因此，很多研究人员就提高其温度灵敏度做了很多工作。对于光纤光栅温度传感器，可 以利用巧妙地封装，使光纤光栅的长度随温度变化，以增加其温度灵敏度。双金属温度增敏 是非常有效的一种方法。其工作原理为温度变化时，把两种热膨胀系数不同的金属长度变 化量的差转化成光栅长度的变化量，提高光纤光栅的返回中心波长的变化量，从而提高光 纤光栅的温度灵敏度。对于双金属光纤光栅温度传感器，因为光纤光栅所能承受应变有限，故其量程有 限。为了充分利用其有限的量程，为监测服务，应当使双金属光纤光栅温度传感器的量程刚 好和监测环境要求的量程重回。这就要求控制双金属光纤光栅温度传感器的灵敏度和移动 其量程。专利200810105788. 7采用预先对光纤光栅松弛的方法，控制光纤光栅开始被拉伸 的温度，从而移动双金属光纤光栅温度传感器的量程。
三
实用新型内容为了更好的控制光纤光栅的预松长度，本实用新型使双金属的一端固定在一起； 在它们的另一端，它们端点之间的距离很小(仅为一窄缝)，而且，光纤光栅的两个端点分 别与它们的这端固定。但是，光纤光栅的两个固定点不在双金属的端点上，而且它们之间的 距离大于所述窄缝的长度。这样做的好处是，当对光纤光栅预松时，只要通过调节窄缝的宽 窄即可；而窄缝的宽窄可以通过塞尺调节，并且，该调节的准确度高于将光纤光栅固定在双 金属的端点时调节的准确度。这样，可以更准确对预松长度进行调节；从而，更准确的移动 双金属光纤光栅温度传感器的量程。本实用新型提供的是一种窄缝式双金属光纤光栅温度传感器。—种窄缝式双金属光纤光栅温度传感器，包括光纤光栅、金属件1和金属件2，其 特征在于所述金属件1和所述金属件2的一端固定在一起；在所述金属件1和所述金属件 2的另一端，它们端点间的距离仅为一窄缝，且所述窄缝的长度大于所述光纤光栅的预松长 度，而且，所述光纤光栅的两个端点分别与它们的这端固定，但是，所述光纤光栅的两个固 定点不在所述金属件1和所述金属件2的端点上。
四
附图是本实用新型的结构示意图。[0009]其中，1为光纤光栅；2为金属件1 ；3为金属件2 ；4为金属件1与金属件2的固定点。
五具体实施方式
下面结合举例对本实用新型做更详细的描述该传感起主要由三部分组成光纤光栅、金属件1和金属件2。如说明书附图所示，先制作金属件1和金属件2，并将它们的一端固定在一起。该 固定点是可以移动的。其制作方式同专利200810105788. 7。在金属件1和金属件2的另一端，使它们端点间的距离仅为一窄缝。该窄缝 的长度应大于光纤光栅的预松长度。关于光纤光栅的预松的长度，及其调节，在专利 200810105788. 7的说明书中有详细描述。光纤光栅的两个端点分别与它们的这端固定。但 是，光纤光栅的两个固定点不在金属件1和金属件2的端点上，而是，如说明书附图所示，距
离端点有一定距离。这样做的好处是因为光纤光栅的长度一般为15mm左右，而预松长度一般不超过 2mm，故金属件1和金属件2这两端点间的窄缝的长度也为2mm左右。若将光纤光栅直接固 定在端点上，在达到光纤光栅的预松长度时，光纤光栅不能被拉伸，传感器不能正常工作， 故不应将光纤光栅固定在金属件1和金属件2的端点上，而是距离端点有一定距离的位置， 并使光纤光栅的两个固定点之间保持合适的距离。在调节光纤光栅预松长度、移动传感器 量程时，调节2mm左右的窄缝的比13mm左右的缺口容易。在调节窄缝时，可以使用塞尺进 行调整。这比用游标卡尺或塞块调节13mm左右的缺口准确。这样，通过调节窄缝的宽窄，就可以调节光纤光栅预松长度、移动传感器的量程 了。
权利要求1. 一种窄缝式双金属光纤光栅温度传感器，包括光纤光栅、金属件1和金属件2，其特 征在于所述金属件1和所述金属件2的一端固定在一起；在所述金属件1和所述金属件 2的另一端，它们端点间的距离仅为一窄缝，且所述窄缝的长度大于所述光纤光栅的预松长 度，而且，所述光纤光栅的两个端点分别与它们的这端固定，但是，所述光纤光栅的两个固 定点不在所述金属件1和所述金属件2的端点上。
专利摘要本实用新型提供的是一种窄缝式双金属光纤光栅温度传感器，包括光纤光栅、金属件1和金属件2。双金属的一端固定在一起；在它们的另一端，它们端点之间的距离很小(仅为一窄缝)，而且，光纤光栅的两个端点分别与它们的这端固定。但是，光纤光栅的两个固定点不在双金属的端点上，而且它们之间的距离大于所述窄缝的长度。这样做的好处是，当对光纤光栅预松时，只要通过调节窄缝的宽窄即可；而窄缝的宽窄可以通过塞尺调节，并且，该调节的准确度高于将光纤光栅固定在双金属的端点时调节的准确度。这样，可以更准确对预松长度进行调节；从而，更准确的移动双金属光纤光栅温度传感器的量程。
文档编号G01K11/32GK201852650SQ20102020305
公开日2011年6月1日 申请日期2010年5月26日 优先权日2010年5月26日
发明者刘爱春, 周振安, 李阔 申请人:中国地震局地壳应力研究所