一种塑料光纤传感器的制作方法

本实用新型属于光纤传感器技术领域，尤其涉及一种塑料光纤传感器。

背景技术：

光纤传感器因其体积小、质量轻、可塑性强、抗电磁干扰、耐腐蚀等优点而被广泛的应用于各个领域。

在日常生产生活中，弯曲角度测量有着极为重要的意义。目前市场上应用较多的光纤弯曲传感器一般都是基于光纤布拉格光栅制成的，这种传感器一般需要金属封装，制造方法操作复杂，而且检测时需要用到光谱仪等造价较高的仪器，成本无法降低。

因此研制一款可以实现弯曲角度测量的精度高、重复性好，制造方法操作简单，适合批量生产的塑料光纤传感器对光纤弯曲传感器的市场发展具有重大意义。

技术实现要素：

针对上述技术问题，本实用新型公开了一种塑料光纤传感器，可以实现弯曲角度的测量，精度高、重复性好，而且制造方法操作简单，适合批量生产。

对此，本实用新型的技术方案为：

一种塑料光纤传感器，其包括光源、光电探测器和塑料光纤，所述塑料光纤的一端通过第一连接件与光源连接并保持同轴性，所述塑料光纤的另一端通过第二连接件与光电探测器连接并保持同轴性，所述塑料光纤的外表面设有保护层，所述PE材料保护层的两端分别与第一连接件、第二连接件连接。优选的，所述保护层为PE材料保护层或喷涂的保护层；进一步的，所述喷涂的保护层为漆或胶等保护层。

其中，第一连接件、第二连接件可以为任意形状，通过第一连接件、第二连接件可以保证光源、光电探测器与光波导的同轴性。光源、光电探测器通过焊接导线与外部电路相连。所述光电探测器为任何可以将光信号转化为电信号的光电元件。光电测器探测的光信号为光强。所述塑料光纤外带一层保护层，可以起到保护光纤，隔离光纤与外界环境接触的作用。

采用此技术方案，光源发出的光，经过塑料光纤后，进入光电探测器，光电探测器将光信号转化为电信号。当塑料光纤发生弯曲时，其内部光在塑料光纤和空气界面处的入射角减小，这会导致透射到空气中损耗掉的光强增加，反射回塑料光纤中被光电探测器探测到的光强减小，实现弯曲的传感。

进一步的，所述光源为单色光或非单色光。

作为本实用新型的进一步改进，所述塑料光纤传感器包括连接件盖片，所述连接件盖片分别设在第一连接件、第二连接件的外侧面。进一步的，所述连接件盖片分别与第一连接件、第二连接件的外侧面通过速干胶固定连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述连接件盖片上设有通孔，所述光源或光电探测器的引脚从通孔穿出。进一步的，所述连接件盖片为圆形。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一连接件、第二连接件内部设有相互贯通的塑料光纤插入孔、光源或光电探测器插入孔；所述塑料光纤插入孔、光源或光电探测器插入孔为同轴孔。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一连接件、第二连接件内在位于塑料光纤插入孔的口部设有与PE材料保护层连接的缺口。

作为本实用新型的进一步改进，所述塑料光纤两端去除皮层插入到第一连接件、第二连接件中，所述塑料光纤两端去除皮层的长度与第一连接件、第二连接件的塑料光纤插入孔的深度相同。所述塑料光纤两端去除皮层，端面打磨光滑，插入到第一连接件、第二连接件中，通过胶粘剂固定连接。进一步优选的，所述胶粘剂为透明速干胶。

作为本实用新型的进一步改进，所述光源或光电探测器插入孔为T形孔。

作为本实用新型的进一步改进，所述光源与第一连接件通过透明速干胶固定连接，所述光电探测器与第二连接件通过透明速干胶固定连接。所述速干胶为一种透明液体，粘结力强，固化快。

所述塑料光纤的表面为PE材料保护层，所述塑料光纤传感器的制备包括以下步骤：

步骤S1，将附着胶粘剂的光源与光电探测器分别插入第一连接件和第二连接件中进行固定连接；

步骤S2，将一段任意长度的塑料光纤的两端去除一段保护层，并打磨光滑；

步骤S3，将塑料光纤的两端分别附着胶粘剂，将塑料光纤的一端插入第一连接件中与光源固定连接，将塑料光纤的另一端插入将塑料光纤的与光电探测器固定连接。进一步优选的，所述胶粘剂为透明速干胶。

进一步的，还包括将连接件盖片表面附着速干胶，然后分别与第一连接件和第二连接件的后端面固定。

所述塑料光纤的表面为喷涂的保护层，所述塑料光纤传感器的制备包括以下步骤：

步骤S11，将附着胶粘剂的光源与光电探测器分别插入第一连接件和第二连接件中进行固定连接；

步骤S12，将一段任意长度的塑料光纤的两端打磨光滑；

步骤S13，将塑料光纤的两端分别附着胶粘剂，将塑料光纤的一端插入第一连接件中与光源固定连接，将塑料光纤的另一端插入将塑料光纤的与光电探测器固定连接；

步骤S14，在塑料光纤的表面喷涂保护层。

进一步的，还包括：将连接件盖片表面附着速干胶，然后分别与第一连接件和第二连接件的后端面固定。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

采用本实用新型的技术方案的塑料光纤传感器，可以实现弯曲角度的测量，弯曲传感的精度高、重复性好，而且制造方法操作简单，适合批量生产。

附图说明

图1是本实用新型一种塑料光纤传感器的结构示意图。

图2是本实用新型的第一连接件的结构示意图。

图3是本实用新型的第二连接件的结构示意图。

附图标记包括：1-光源，2-光电探测器，31-第一连接件，32-第二连接件，4-塑料光纤，5-PE材料保护层，6-连接件盖片；33-塑料光纤插入孔，34-光源插入孔，35-光电探测器插入孔。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的较优的实施例作进一步的详细说明。

实施例1

如图1~图3所示，一种塑料光纤传感器，其包括光源1、光电探测器2和塑料光纤4，所述塑料光纤4的一端通过第一连接件31与光源1连接并保持同轴性，所述塑料光纤4的另一端通过第二连接件32与光电探测器2连接并保持同轴性，所述塑料光纤4的外表面设有PE材料保护层5，所述PE材料保护层5的两端分别与第一连接件31、第二连接件32连接。所述光源1与第一连接件31通过透明速干胶固定连接，所述光电探测器2与第二连接件32通过透明速干胶固定连接。所述塑料光纤4弯曲传感器包括连接件盖片6，所述连接件盖片6分别与第一连接件31、第二连接件32的外侧面通过速干胶固定连接。所述连接件盖片6为圆形，所述连接件盖片6上设有通孔，所述光源1或光电探测器2的引脚从通孔穿出。

如图2和图3所示，所述第一连接件31内部设有相互贯通的塑料光纤插入孔33、光源插入孔34；所述塑料光纤插入孔33、光源插入孔34为同轴孔。所述第二连接件32内部设有相互贯通的塑料光纤插入孔33、光电探测器插入孔35；所述塑料光纤插入孔33、光电探测器插入孔35为同轴孔。所述塑料光纤4两端去除皮层插入到第一连接件31、第二连接件32中，所述塑料光纤4两端去除皮层的长度与第一连接件31、第二连接件32的塑料光纤插入孔33的深度相同。

如图2和图3所示，所述光源插入孔34或光电探测器插入孔35为T形孔。所述光源1与第一连接件31通过透明速干胶固定连接，所述光电探测器2与第二连接件32通过透明速干胶固定连接。透明速干胶可选用3M出产的型号为PR1500的透明速干胶。塑料光纤4可选用三菱出产的CK系列。

采用本例的技术方案，光源发出的光，经过塑料光纤后，进入光电探测器，光电探测器将光信号转化为电信号。当塑料光纤发生弯曲时，其内部光在塑料光纤和空气界面处的入射角减小，这会导致透射到空气中损耗掉的光强增加，反射回塑料光纤中被光电探测器探测到的光强减小。

上述塑料光纤传感器采用以下步骤制备得到：

第一，先将附着速干胶的光源插入第一连接件，待风干后固定。其中速干胶可选用3M出产的型号为PR1500的透明速干胶。

第二，将附着速干胶的光电探测器插入第二连接件，待风干后固定。

第三，将一段任意长度的塑料光纤两端用光纤剥线钳去除一段保护层，并打磨光滑，塑料光纤可选用三菱出产的CK系列。

第四，将塑料光纤两端分别附着速干胶，一端插入第一连接件，另一端插入第二连接件，待风干后固定。

第五，将连接件盖片表面附着速干胶与第一连接件和第二连接件的后端面固定。

实施例2

在实施例1的基础上，本实施例的不同在于：所述塑料光纤4的外表面为喷涂形成的保护层。其采用以下步骤制备得到：

第一，先将附着速干胶的光源插入第一连接件，待风干后固定。其中速干胶可选用3M出产的型号为PR1500的透明速干胶。

第二，将附着速干胶的光电探测器插入第二连接件，待风干后固定。

第三，将一段任意长度的塑料光纤两端打磨光滑，塑料光纤可选用三菱出产的CK系列。

第四，将打磨光滑的塑料光纤两端分别附着速干胶，一端插入第一连接件，另一端插入第二连接件，待风干后固定。

第五，将塑料光纤的表面喷涂一层保护层，保护层可以是漆、胶等等。

第六，将连接件盖片表面附着速干胶与第一连接件和第二连接件的后端面固定。

以上所述之具体实施方式为本实用新型的较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的具体实施范围，本实用新型的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本实用新型之形状、结构所作的等效变化均在本实用新型的保护范围内。