专利名称：一种新型光纤气敏传感测量装置的制作方法
技术领域：
(一)、技术领域本发明涉及一种信号检测技术，提供一种新型光纤气敏传感检测装置。
目前人们研究的检测碳氢化合物、一氧化碳等气体的光纤气敏传感器主要是基于光吸收原理。由于不同气体分子化学结构不同，会对不同波长的光产生较强的吸收，并且吸收的程度与气体的浓度具有定量的关系。通过检测气体对特定波长光的吸收程度，就可检测气体的浓度。但这类传感器存在以下几个问题(1)因为特定的气体只对特定波长的光具有吸收，所以必须采用具有特定波长和相当功率的单色激光器光源，通常其价格比较昂贵；(2)若采用具有一定波长范围LED作为光源，则由光源发出的光通过气室后必须进行滤光，将其它波长的光滤掉，然后通过光电转换等技术检测特定波长的光被气体吸收的程度。而要达到滤光的目的，需要特殊的滤光镜片和其它元件，其装置复杂，成本较高；(3)在实际应用场合，通常待测气体中混有大量其它杂质，采用滤光镜片进行滤光时，镜片易被污染，影响检测效果。由于吸收型光纤气敏传感器存在以上问题，严重地影响其实用化进程，这是该类传感器至今未能实现产品化的主要原因。
提供一种新型光纤气敏传感测量装置，其特征在于采用定波长检测和“反射-滤光”式测量技术对单波长光的强度进行测量。由光源发出的光通过含有待测气体的气室，通过气室的光再通过布拉格光纤光栅，特定波长的光被反射，其余的光则通过布拉格光纤光栅。被反射的光经过光纤分路器到达光电转换系统，就可检测特定波长光的强度，再换算出待测气体的浓度。
本发明的滤光系统采用布拉格光纤光栅对特定波长的光进行反射来进行滤光，可以大大简化滤光系统，大幅度降低成本。布拉格光纤光栅只对特定波长的光进行反射，其它波长的光均可通过，只要光栅的栅距与特定的波长相匹配，发光元件的波长范围包含待测光的波长，即可作为光源。这样就扩大了光源的选择范围，降低了成本。布拉格光纤光栅外面有防护套，有效地保护了光栅不被污染，可以长时间使用，提高了检测系统的使用寿命。只要控制好布拉格光纤光栅的制备条件，可使其栅距与待测光的波长很好地匹配，使待测光全部反射，提高检测系统的检测精度。特别需要强调的是，由于检测的对象是已知气体，具有已知吸收波长，所以本发明是采用定波长检测技术，而不是采用扫描的方法进行检测，从而大大简化了整个检测系统的结构，显著地降低了成本。
权利要求1.一种新型光纤气敏传感测量装置，其特征在于组成由光源1，输入光纤2一咀4及排气咀5，气室3的另一端接输出光纤13，输出光纤13一端位于气室3内并接透镜10，另一端连接布拉格光栅6，其栅距与待测光波长严格匹配，光栅6外部装有防护套11，输出光纤13出气室3后接光纤分路器12，光电转换器7分别与光纤分路器12及二次仪端与光源1相连，另一端与透镜9相连，中间段固定在气室3一端，气室3内设有进气表8相连。
专利摘要一种新型光纤气敏传感测量装置。装置由光源、气室、传输光纤、布拉格光纤光栅、光纤分路器、光电转换器和二次仪表组成。光源发出的经过气室并与待测气体作用后到达布拉格光纤光栅，特定波长的光被光栅反射，其余的光则通过光栅。反射的光经过光纤分路器到达光电转换器转换为电信号，然后计算出待测气体的浓度。本实用新型具有抗干扰能力强、检测精度高、使用寿命长、制作简单、成本低等特点，非常适用于各种环境(尤其是易燃易爆环境)中对气体的在线检测。
文档编号G01N21/17GK2559981SQ0222841
公开日2003年7月9日 申请日期2002年2月8日 优先权日2002年2月8日
发明者姜德生, 黄 俊, 王立新, 戴珩, 胡文彬, 李银祥 申请人:武汉理工大学