专利名称：分布式光纤光栅封装温度传感器的制作方法
技术领域：
技术领域：
本实用新型涉及的是一种智能监测传感器。具体地说是一种用于温度监测的分布式光纤光栅封装传感器。
背景技术：
传统的温度传感器不能同时满足稳定性好、耐久性好、既可表面粘贴也可埋入、分布式在线数据采集等要求。光纤光栅是一种性能优良的温度传感元件，无论在技术成熟度，还是成本上都已经取得了实质的突破。光纤光栅用于温度传感的主要优点体现在不受电磁场干扰，电绝缘性好；耐久性好；质量轻、体积小、对结构影响小、易于布置；既可以实现点测量，也可以实现分布式测量；绝对测量；节省线路，只用一根线就可以传送结构状态信号；信号、数据可多路传输，便于与计算机连接；单位长度上信号衰减小；灵敏度高，精度高；频带宽，信噪比高等。温度监测必须保证温度传感器充分接触被测对象，同时还要保证温度传感器的传感特性不为被测对象的热膨胀或应力场所制约，否则温度传感器无法正确地反应被测对象的温度信息。目前报道的光纤光栅传感器是直接将光纤光栅置于被测对象的表面或被测环境中，且多为单点测试，没用充分利用光纤光栅的分布式传感优点，往往为结构对象的温度膨胀和应力场所影响，测试结果难以保证，具有易损、测试不可靠等缺点，目前未见针对光纤光栅温度传感封装的报导。考虑到裸光纤光栅特别纤细，直接将其作为温度传感器无法胜任传感器布设以及恶劣的服役环境。因此，对裸光纤光栅进行封装处理，是将光纤光栅作为温度传感器推广应用的一个必然环节。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种结构简单、布设方便、精度高、耐久性好、既可布设被测对象表面，也可布设结构内部、适应粗放式布设的分布式光纤光栅封装温度传感器。
本实用新型的目的是这样实现的它包括裸光纤光栅，在光纤光栅外包有封装管，封装管的两端设置有胶粘剂封头，光纤光栅的两端伸出胶粘剂封头。本实用新型还可以包括这样一些结构特征1、在封装管两端的外部设置有薄壁金属环，薄壁金属环内填有结构胶；2、在封装管内填充有热传导液体；3、光纤光栅的至少一端带有一段悬空光纤；4、光纤光栅的两端外部带有保护层；5、光纤光栅的两端连接有传输光缆。
本实用新型是一种保持原有光纤光栅温度传感特性的分布式光纤光栅封装温度传感器。将光纤光栅通过胶粘剂悬空封装在装有热传导液体汞的封装管内，达到保持光纤光栅固有温度传感特性的目的。封装管起到保护光栅和传输热量的功能，它与被测结构对象具有较一致的热膨胀系数，以防传感器热膨胀疲劳破坏。热传导液体汞起到快速平衡结构和光纤光栅温度的目的。两端连接有传输光缆，便于多个传感器的分布式串连，实现分布式测量，降低传输线路。同时考虑传感器粗放式布设、防潮和监测结构内部温度变化的需要，传感器的两头可以采用薄壁金属环和结构胶固定。本实用新型充分利用了金属材料的热传导特性与高强度特性和光纤光栅的分布式传感特性，具有结构紧凑、体积小、布设方便、分布式传感、耐久性好、即可粘贴也可埋入结构、成本低廉、制作方便等优点。
附图是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图举例对本实用新型做更详细地描述分布式光纤光栅封装温度传感器的组成包括裸光纤光栅5，在光纤光栅外包有封装管4，封装管的两端设置有胶粘剂封头2，光纤光栅的两端伸出胶粘剂封头。在封装管内填充有热传导液体8。其中的封装管可以是金属管或者是玻璃管；热传导液体可以选用汞。
本实用新型的第二种实施方案是在实施例一的基础上，在封装管两端的外部设置有薄壁金属环7，薄壁金属环内填有结构胶1。这样可以起到更加良好的加固和防水作用。
本实用新型的第三种实施方案是在实施例一或二的基础上，在光纤光栅的一端设置一段悬空光纤9。光纤光栅的两端外部带有保护层6。这样可以保证毛细金属管可以自由伸缩。
实用新型的第四种实施方案是在实施例一、二或三的基础上，光纤光栅的两端连接有传输光缆3。便于多个传感器的分布式串连，实现分布式测量，降低传输线路。
权利要求1.一种分布式光纤光栅封装温度传感器，它包括裸光纤光栅，其特征是在光纤光栅外包有封装管，封装管的两端设置有胶粘剂封头，光纤光栅的两端伸出胶粘剂封头。
2.根据权利要求1所述的分布式光纤光栅封装温度传感器，其特征是在封装管两端的外部设置有薄壁金属环，薄壁金属环内填有结构胶。
3.根据权利要求1或2所述的分布式光纤光栅封装温度传感器，其特征是在封装管内填充有热传导液体。
4.根据权利要求1或2所述的分布式光纤光栅封装温度传感器，其特征是光纤光栅的至少一端带有一段悬空光纤。
5.根据权利要求3所述的分布式光纤光栅封装温度传感器，其特征是光纤光栅的至少一端带有一段悬空光纤。
6.根据权利要求1或2所述的分布式光纤光栅封装温度传感器，其特征是光纤光栅的两端连接有传输光缆。
7.根据权利要求3所述的分布式光纤光栅封装温度传感器，其特征是光纤光栅的两端连接有传输光缆。
8.根据权利要求4所述的分布式光纤光栅封装温度传感器，其特征是光纤光栅的两端连接有传输光缆。
9.根据权利要求5所述的分布式光纤光栅封装温度传感器，其特征是光纤光栅的两端连接有传输光缆。
专利摘要本实用新型涉及的是一种分布式光纤光栅封装温度传感器。它包括裸光纤光栅，在光纤光栅外包有封装管，封装管的两端设置有胶粘剂封头，光纤光栅的两端伸出胶粘剂封头。本实用新型充分利用了金属材料的热传导特性与高强度特性和光纤光栅的分布式传感特性，具有结构紧凑、体积小、布设方便、分布式传感、耐久性好、既可粘贴也可埋入结构、成本低廉、制作方便等优点。
文档编号G01K1/08GK2627479SQ0326002
公开日2004年7月21日 申请日期2003年5月30日 优先权日2003年5月30日
发明者周智, 欧进萍 申请人:周智, 欧进萍