专利名称：一种光纤光栅温度传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种温度传感器领域，尤其涉及的是一种光纤光栅温度传感器领域。
背景技术：
目前，温度传感器广泛应用于各种工程结构，如隧道、桥梁、提坝和大型建筑等，进行施工监测、长期健康监测和火灾探测。传统的温度传感器具有精度低、易受电磁干扰、稳定性差、信号传输距离短等缺点，很难在恶劣的工作环境里进行精确的监测。而光纤光栅温度传感器与传统的温度传感器相比，具有灵敏度高、体积小、重量轻、安全防爆、抗电磁干扰能力强、信号传输距离远等优点，因此，光纤光栅温度传感器越来越广泛地受到各行各业的青睐。光纤光栅温度传感器在工程结构尤其是在土木结构中应用时，遇到两类问题，一是光纤光栅温度传感器本身强度的问题，二是时间响应的问题。高强度必然导致大的封装壳体厚度，从而影响对环境温度的响应速度；为提高响应速度，就要减小封装管的厚度，这又使得保护强度降低。在现有技术中，光纤光栅温度传感器的封装结构尚不能同时具备较强的保护强度和较快的响应速度。因此，本发明正是为了解决现有技术的不足，而提供一种既具有较强的保护强度、又具有较快响应速度的光纤光栅温度传感器。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中光纤光栅温度传感器不能同时具备较强的保护强度和较快的响应速度的技术问题，而提供一种既具有较强的保护强度，又能够对环境温度迅速响应的光纤光栅温度传感器。为解决上面所述的技术问题，本发明主要采取以下技术方案一种光纤光栅温度传感器，包括光纤光栅、用于固定光纤光栅的光纤固定片、光纤固定片内置于封装管、横截面中心沿轴向开设通孔的两个光缆连接头连接在封装管的两端，光纤固定片位于两个光缆连接头之间，固定于光纤固定片上的光纤光栅分别穿过该两个光缆连接头的通孔。作为本发明的一项优选方案，在封装管内壁沿轴向对称设置有用于固定光纤固定片的两条槽。两个光缆连接头分别与封装管的两端通过螺纹配合连接，使封装管和光缆连接头紧密连接。作为本发明的一项优选方案，光纤固定片采用长方形或 铃形的光纤固定片。进一步的，光纤固定片由金属、玻璃、陶瓷、胶木或复合材料制成；更进一步的，在长方形光纤固定片中部设置有长方孔、长腰孔、圆孔或网状孔，用于将光纤固定片中部的光纤光栅置于封装管的腔体中，这样可以方便导热，提高响应速度。进一步的，封装管由金属、玻璃或陶瓷制成。作为优选方案，光纤光栅通过胶粘或焊接的方式固定在光纤固定片上。进一步的，固定于光纤固定片上的光纤光栅呈松弛状态。 本发明提供的光纤光栅温度传感器，一方面，由于采用金属、玻璃或陶瓷材料制成的封装管具有一定的厚度和强度，通过封装管进行封装保证了对光纤光栅有较强的保护强度；另一方面，采用本技术方案的封装结构，大大提高了光纤光栅温度传感器对环境温度的响应速度。同时，该光纤光栅温度传感器封装结构简单、紧凑，便于实施。
图1是本发明第一种实施例的结构示意图；图2是图1的侧视剖视图；图3是长方形光纤固定片结构示意图；图4是本发明第二种实施例的结构示意图；图5是图4的侧视剖视图；图6是哑铃形光纤固定片结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图及实施例对本发明进行详细阐述。实施例1 请一并参阅图1至图3，图1是本发明第一种实施例的结构示意图；图 2是图1的侧视剖视图；图3是长方形光纤固定片结构示意图。如图所示，光纤光栅温度传感器包括光纤光栅4、用于固定光纤光栅4的光纤固定片2、光纤固定片2内置于封装管3、 横截面中心轴向设置通孔的两个光缆连接头11、12与封装管3的两端相连接，将固定于光纤固定片2上的光纤光栅4的两端分别穿过所述两个光缆连接头11、12内的通孔，与光缆 6相连接。在封装管3内壁沿轴向对称设置两条槽311、312，用于固定光纤固定片2，光纤固定片2的形状为长方形，且其宽度就是所述两条槽311、312的槽底之间的直线距离，将光纤固定片2插入封装管3内壁的两条槽311、312中，使封装管3对光纤固定片2进行紧密固定。为提高光纤光栅传感器对诸方位温度的响应敏感，在光纤固定片2中部设置长方孔，将光纤固定片2中部的光纤光栅4置于封装管的腔体中，便于光纤光栅4无阻碍的感应到腔体内的热量。为了进一步增强由光纤固定片2产生的技术效果，光纤固定片2由金属、 玻璃、陶瓷、胶木或复合材料制成，不仅使光纤固定片2本身具有一定的硬度，而且便于固定和避免因遇到热量而使其软化，即保证了封装管3对光纤光栅的保护强度。两个光缆连接头11、12分别与封装管3的两端通过设置相互配合的螺纹相连接， 通过封装管3的内螺纹、光缆连接头11、12的外螺纹的相互配合，使封装管3与光缆连接头 11、12紧密连接，由于光纤固定片2通过槽311、312紧密地固定于封装管3内部，所以整个封装管3内部达到了良好的固定效果；作为优选方案，封装管3由金属、玻璃或陶瓷的材料制成，采用上述材料制成的封装管3具有一定的厚度和强度，以保证对光纤光栅4有较强的保护强度。实施例1的具体实施过程如下光纤光栅4通过胶粘或者焊接的方式，固定在中部开有长方孔的光纤固定片2上的固定部位5处，若光纤固定片2为金属时，通过胶粘或焊接的方式进行固定，若光纤固定片2为非金属时，则通过胶粘的方式进行固定。如图1所示， 固定时，要保证固定在光纤固定片2上的光纤光栅4呈松弛状态。然后将固定有光纤光栅4 的光纤固定片2的插入封装管3内壁沿轴向设置的两条槽311、312里，以实现封装管3对光纤固定片2紧密固定；再将位于光纤固定片2两侧伸出的光纤光栅4分别穿过光缆连接头11、12内设置的通孔，与光缆6相连接，然后将设置有外螺纹的光缆连接头11、12分别拧进两端设置有内螺纹的封装管3里面，以保证整个封装结构的稳固性。由于本实施例中光纤固定片2中部开有长方孔，热量进入封装腔体后，能无阻碍地传导至光纤光栅4，光纤光栅4温度传感器迅速响应，同样，光纤固定片2的中部也可以开长腰孔、圆孔或网状孔，达到和长方孔同样的技术效果；同时，封装管3具有一定的厚度和强度，保证了此封装结构对光纤光栅4具有较强的保护强度。实施例2 请一并参阅图4至图6，图4是本发明第二种实施例的结构示意图；图5 是图4的侧视剖视图；图6是 铃形光纤固定片结构示意图。实施例2与实施例1的不同之处在于实施例2所采用的光纤固定片2是 铃形的，光纤光栅4通过胶粘或者焊接的方式固定在光纤固定片2的两端固定部位5处，如图4所示，再将光纤固定片2的两端插入封装管3的两条槽311、312里，光纤固定片2和光纤光栅4的中部都置于封装管3的腔体内部，由于光纤固定片2是哑铃形的，中间部位的上下沿未与封装管3接触，即腔体内部是连通的，所以与实施例1中的长方形光纤固定片2相比，具有同样的技术效果，因为都保证了腔体内的光纤光栅4能够迅速的感应到热量，提高了光纤光栅温度传感器对环境温度的响应速度。可以理解的是，尽管本发明已作了详细说明并引证了实施例，但对于本领域的普通技术人员来说，可以根据上述的说明而做出的各种方案、修改和改动，但这些改动都应该包含在本发明的权利要求范围之内。
权利要求
1.一种光纤光栅温度传感器，包括光纤光栅G)，其特征在于，还包括用于固定所述光纤光栅的光纤固定片O)、所述光纤固定片O)内置于封装管(3)、横截面中心沿轴向开设通孔的两个光缆连接头(11、1幻分别连接在封装管(3)的两端，光纤固定片( 位于两个光缆连接头(11、1幻之间，固定于光纤固定片( 上的光纤光栅(4)分别穿过所述两个光缆连接头(11、1幻的通孔。
2.根据权利要求1所述的光纤光栅温度传感器，其特征在于，在所述封装管C3)内壁沿轴向对称设置有用于固定光纤固定片(2)的两条槽(311、312)。
3.根据权利要求1所述的光纤光栅温度传感器，其特征在于，两个光缆连接头(11、12) 分别与封装管(3)的两端通过螺纹配合连接。
4.根据权利要求1所述的光纤光栅温度传感器，其特征在于，所述光纤固定片( 为长方形。
5.根据权利要求4所述的光纤光栅温度传感器，其特征在于，所述光纤固定片( 中部设置有长方孔、长腰孔、圆孔或网状孔。
6.根据权利要求1所述的光纤光栅温度传感器，其特征在于，所述光纤固定片( 为 铃形。
7.根据权利要求1-6任一所述的光纤光栅温度传感器，其特征在于，所述光纤固定片 (2)由金属、玻璃、陶瓷、胶木或复合材料制成。
8.根据权利要求1所述的光纤光栅温度传感器，其特征在于，所述封装管(3)由金属、 玻璃或陶瓷制成。
9.根据权利要求1所述的光纤光栅温度传感器，其特征在于，所述光纤光栅(4)通过胶粘或焊接的方式固定在光纤固定片( 上。
10.根据权利要求1或9所述的光纤光栅温度传感器，其特征在于，固定于光纤固定片 (2)上的光纤光栅(4)呈松弛状态。
全文摘要
本发明公开了一种光纤光栅温度传感器，包括光纤光栅、用于固定光纤光栅的光纤固定片、光纤固定片内置于封装管、横截面中心沿轴向开设通孔的两个光缆连接头连接在封装管的两端，光纤固定片位于两个光缆连接头之间，固定于光纤固定片上的光纤光栅分别穿过所述两个光缆连接头的通孔。采用这一封装结构的光纤光栅温度传感器，一方面，封装管具有一定的厚度和强度，通过封装管进行封装保证了对光纤光栅具有较强的保护强度；另一方面，大大提高了光纤光栅温度传感器对环境温度的响应速度。同时，该光纤光栅温度传感器封装结构简单、紧凑，便于实施。
文档编号G01K11/32GK102213625SQ20101014114
公开日2011年10月12日 申请日期2010年4月7日 优先权日2010年4月7日
发明者何唯平, 夏懋寅, 张 杰, 钱洪卫, 陆宗源 申请人:上海启鹏工程材料科技有限公司, 深圳市海川实业股份有限公司