一种基于微纳光纤布拉格光栅的pH值测量系统

一种基于微纳光纤布拉格光栅的ph值测量系统
技术领域
1.本实用新型涉及光纤传感技术领域，具体涉及一种基于微纳光纤布拉格光栅的ph值测量系统。


背景技术：

2.液体的ph值是反映液体酸碱度的重要参数，也是反映水资源质量的重要参数之一。ph值的测量在现代生物制药、化学化工、环境科学、养殖种植业等领域中有着重要的作用，因此，对液体的ph值进行精确测量与实时监测具有重要的意义。
3.传统的液体ph值测量方法有试纸比对法、光谱分析法、指示剂分析法、电化学法等，这些方法技术成熟并且应用了很长的时间。传统的方法当中，有的方法操作简单、方便快捷，如试纸比对法，不足之处是测量精度不高；有的方法分析过程较为繁琐、并且测量响应慢，如光谱分析法、指示剂分析法。因此，传统ph值的测量方法存在测量精度低、测量响应慢等方面的不足，难以实现对液体的ph值进行精确、快速、实时和远距离的测量需要。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在至少解决上述提出的技术问题之一，提供一种基于微纳光纤布拉格光栅的ph值测量系统，以提高ph值的测量的灵敏度，降低ph值检测的响应时间。
5.为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：
6.一种基于微纳光纤布拉格光栅的ph值测量系统，包括泵浦光源、第一隔离器、波分复用器、微纳光纤布拉格光栅、ph敏感膜、第二隔离器、偏振控制器、起偏器、光电探测器及频谱分析仪，所述泵浦光源的输出端与所述第一隔离器的输入端相连；所述第一隔离器的输出端与所述波分复用器的输入端口相连；所述波分复用器的输出端口与所述微纳光纤布拉格光栅相连；所述ph敏感膜包覆于所述微纳光纤布拉格光栅的外表面；所述第二隔离器的输入端与所述波分复用器的反射端口相连，所述第二隔离器的输出端与所述偏振控制器的输入端相连；所述偏振控制器的输出端与所述起偏器的输入端相连，所述起偏器的输出端与所述光电探测器的输入端相连，所述光电探测器的输出端与所述频谱分析仪的输入端相连。
7.进一步地，所述微纳光纤布拉格光栅包括光纤纤芯及光纤包层，光纤纤芯及光纤包层均包括沿光纤纤芯轴向依次连接的连接区、过渡区及检测区，连接区的直径大于检测区的直径，过渡区的直径自远离连接区的方向逐渐变小，光纤包层的连接区包覆于光纤纤芯的连接区外，光纤包层的过渡区包覆于光纤纤芯的过渡区外，光纤包层的检测区包覆于光纤纤芯的检测区外；所述光纤纤芯的检测区沿光纤纤芯的轴向间隔地刻写有直径为亚微米级的光纤布拉格光栅对；所述ph敏感膜包覆于所述光纤包层的检测区外；所述连接区与所述波分复用器的输出端口相连。
8.进一步地，光纤布拉格光栅对间距离为0.4
‑
0.6cm。
9.进一步地，所述微纳光纤布拉格光栅的光纤纤芯为铒镱共掺光纤。
10.进一步地，泵浦光源、第一隔离器、波分复用器、微纳光纤布拉格光栅、第二隔离器、偏振控制器、起偏器及光电探测器之间均通过传输光纤连接，光电探测器与频谱分析仪之间通过电缆连接。
11.进一步地，所述ph敏感膜为ph敏感型水凝胶。
12.本实用新型还提供另一种基于微纳光纤布拉格光栅的ph值测量系统，包括泵浦光源、第一隔离器、波分复用器、微纳光纤布拉格光栅、ph敏感膜、第二隔离器及光谱分析仪，所述泵浦光源的输出端与所述第一隔离器的输入端相连；所述第一隔离器的输出端与所述波分复用器的输入端口相连；所述波分复用器的输出端口与所述微纳光纤布拉格光栅相连；所述ph敏感膜包覆于所述微纳光纤布拉格光栅的外表面；所述第二隔离器的输入端与所述波分复用器的反射端口相连，所述第二隔离器的输出端与所述光谱分析仪的输入端相连。
13.由于采用上述技术方案，本实用新型具有以下有益效果：
14.1、上述基于微纳光纤布拉格光栅的ph值测量系统，利用ph敏感膜与微纳光纤布拉格光栅结合构成用于检测液体ph值的光纤传感器，光纤传感器具有测量灵敏度高、响应时间短、传输损耗低以及抗干扰能力强等诸多优点符合了对液体ph值的监控与测量要求，提高了ph值的测量的灵敏度，并降低了ph值检测的响应时间，且该基于微纳光纤布拉格光栅的ph值测量系统结构简单，还能够实现在线以及远距离监测的液体ph值测量，使用更方便。
15.2、上述基于微纳光纤布拉格光栅的ph值测量系统，偏振控制器的设置能够保持偏振光在传输过程中的偏振态不发生变化，进一步提高了检测结果的准确性。
16.3、上述基于微纳光纤布拉格光栅的ph值测量系统，其在泵浦光源和波分复用器之间设有第一隔离器，并在波分复用器和光谱分析仪之间设置第二隔离器，通过第一隔离器及第二隔离器的配合能够防止光反射，确保单向传输。
17.4、上述基于微纳光纤布拉格光栅的ph值测量系统，采用直径为亚微米级的铒镱共掺光纤布拉格光栅对，其对外部应力的变化较为敏感，有利于进一步提高检测的精度，减少检测时间。
附图说明
18.图1为本实用新型实施例1中基于微纳光纤布拉格光栅的ph值测量系统的结构示意图。
19.图2为本实用新型实施例2中基于微纳光纤布拉格光栅的ph值测量系统的结构示意图。
20.图3为本实用新型实施例1及实施例2中微纳光纤布拉格光栅的结构示意图。
21.图4为本实用新型实施例1及实施例2中微纳光纤布拉格光栅在包裹有ph敏感膜后的结构示意图。
22.主要元件符号说明
23.2、泵浦光源；3、第一隔离器；4、波分复用器；5、微纳光纤布拉格光栅；51、光纤纤芯；52、光纤包层；53、连接区；54、过渡区；55、检测区；56、光纤布拉格光栅对；6、ph敏感膜；7、第二隔离器；8、偏振控制器；9、起偏器；10、光电探测器；11、频谱分析仪；12、传输光纤；13、光谱分析仪；14、电缆；20、载液池；30、液体。
具体实施方式
24.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
25.需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
26.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
27.实施例1
28.请一并参见图1及图4，本实用新型第一实施方式提供一种基于微纳光纤布拉格光栅的ph值测量系统，包括泵浦光源2、第一隔离器3、波分复用器4、微纳光纤布拉格光栅5、ph敏感膜6、第二隔离器7、偏振控制器8、起偏器9、光电探测器10及频谱分析仪11。
29.第一隔离器3的输入端与泵浦光源2连接，具体地，在本实施方式中，第一隔离器3的输入端与泵浦光源2通过传输光纤12进行连接。优选地，连接第一隔离器3与泵浦光源2的传输光纤12为单模光纤，单模光纤具有成本低、损耗低和模间色散小等特点，更利于实现远距离传输。
30.波分复用器4是使用两个或两个以上的波长光信号合并到同一条光纤进行传输的光无源器件。在本实施方式中，波分复用器4为三端口光纤波分复用器，其具有三个端口，分别为a端口、b端口及c端口，其中，a端口为输入端口，b端口为输出端口，c端口为反射端口。光波分复用器4的a端口，即光波分复用器4的输入端口与第一隔离器3的输出端连接，具体地，在本实施方式中，光波分复用器4的输入端口与第一隔离器3的输出端通过传输光纤12进行连接，优选地，连接光波分复用器4与第一隔离器3的传输光纤12为单模光纤。波分复用器4优选采用宽频带高隔离度波分复用器，其具有性能稳定，隔离度高等特点。波分复用器4为三端口光纤波分复用器，能够较好地分离各种不同波长的激光。
31.微纳光纤布拉格光栅5与波分复用器4的b端口，即输出端口相连，具体地，在本实施方式中，微纳光纤布拉格光栅5与波分复用器4的输出b端口通过传输光纤12进行连接，优选地，连接微纳光纤布拉格光栅5与波分复用器4的传输光纤12为单模光纤。在本实施方式中，微纳光纤布拉格光栅5包括采用铒镱共掺光纤通过拉锥与激光刻写的直径为亚微米级的光纤布拉格光栅对56，具体地：请一并参见图3，微纳光纤布拉格光栅5包括光纤纤芯51及光纤包层52，在本实施方式中，光纤纤芯51优选采用铒镱共掺光纤，其对泵浦激光器的谱宽要求相较于未掺杂前大大降低，在使用时可以采用已经商用的、成本较低的多模大功率泵浦激光器模块，满足高功率信号光输出要求；光纤纤芯51及光纤包层52均包括沿光纤纤芯51轴向依次连接的连接区53、过渡区54及检测区55；连接区53的直径大于检测区55的直径，
光纤纤芯51检测区55的直径在微纳尺度范围；过渡区54的直径自远离连接区53的方向逐渐变小，光纤包层52的连接区53包覆于光纤纤芯51的连接区53外，光纤包层52的过渡区54包覆于光纤纤芯51的过渡区54外，光纤包层52的检测区55包覆于光纤纤芯51的检测区55外；光纤纤芯51的检测区55沿光纤纤芯51的轴向间隔地刻写有直径为亚微米级的光纤布拉格光栅对56，优选地，光纤布拉格光栅对56的间距离约为0.4
‑
0.6cm。光纤纤芯51连接区53的自由末端及光纤包层52的连接区53的自由末端均与传输光纤12熔接。
32.微纳光纤布拉格光栅5制作时，采用熔融拉锥法对铒镱共掺光纤进行加工后，形成过渡区54和直径在微纳尺度的检测区55，再通过激光刻写的方法在光纤纤芯51的检测区55形成光纤布拉格光栅对56。光纤包层52为光纤纤芯51的外层部分，通常为光纤纤芯51外面覆盖的一层玻璃或其他的透明材料，其折射率一般低于光纤纤芯51，以提供反射面或光隔离，同时也起一定的机械保护作用。在本实施方式中，泵浦光源2采用输出波长为980nm的高功率半导体激光器，其具有高功率的特点，输出的激光让微纳光纤布拉格光栅对56内的铒镱离子吸收后发生能级跃迁，从而产生新的激光。铒镱共掺光纤的方法属于现有技术，且铒镱离子的掺杂浓度可根据实际需要进行选择，为省略篇幅，这里不再赘述。在本实施方式中，微纳光纤布拉格光栅5为单端结构，能够实现单端检测，在使用时更方便。
33.ph敏感膜6包覆于微纳光纤布拉格光栅5的外表面，在本实施方式中，ph敏感膜6包覆于光纤包层52检测区55的外表面，ph敏感膜6为ph敏感型水凝胶。ph敏感型水凝胶为常用于ph值测量一种材料，当ph敏感型水凝胶所处环境的ph值发生改变时，其会产生相应的收缩或膨胀，水凝胶的折射率也会发生相应的变化；且ph敏感膜6对ph的响应较为敏感，能够进一步提高检测的灵敏度；并且对ph的响应范围较大，可以进一步扩大检测范围。
34.第二隔离器7的输入端与波分复用器4的c端口，即波分复用器4的反射端口相连。在本实施方式中，第二隔离器7的输入端与波分复用器4的c端口通过传输光纤12进行连接，优选地，连接第二隔离器7与波分复用器4的传输光纤12为单模光纤。优选地，第一隔离器3及第二隔离器7均采用高隔离度隔离器，其能够通过对光的方向进行限制，使光只能单方向传输，使光纤回波反射的光能够被更好地拦截。
35.偏振控制器8的输入端与第二隔离器7的输出端相连。在本实施方式中，偏振控制器8的输入端与第二隔离器7的输出端通过传输光纤12进行连接，优选地，连接偏振控制器8与第二隔离器7的传输光纤12为单模光纤。偏振控制器8的输出端与起偏器9的输入端相连。在本实施方式中，起偏器9的输入端与偏振控制器8的输出端通过传输光纤12进行连接，优选地，连接起偏器9与偏振控制器8的传输光纤12为单模光纤。起偏器9的输出端与光电探测器10的输入端相连，在本实施方式中，光电探测器10的输入端与起偏器9的输出端通过传输光纤12进行连接，优选地，连接光电探测器10与起偏器9的传输光纤12为单模光纤。光电探测器10的输出端与频谱分析仪11的输入端相连，在本实施方式中，频谱分析仪11的输入端与光电探测器10的输出端通过电缆14进行连接，优选地，连接频谱分析仪11与光电探测器10的电缆14为高频电缆。
36.具体地，在本实施方式中，偏振控制器8优选采用三环式光纤偏振控制器，起偏器9为光纤起偏器，光电探测器10为高速光电探测器，频谱分析仪11为实时频谱分析仪，其中，偏振控制器8的选用可以保持偏振光在传输过程中的偏振态不发生变化；起偏器9的选用可以使得两个互相垂直的偏振态产生拍频；光电探测器10能够将光纤中的光信号转换成电信
号；频谱分析仪11为实时频谱分析仪，此频谱仪测量范围大、性能优越。本实施方式采用的泵浦光源2、第一隔离器3、波分复用器4、ph敏感膜6、第二隔离器7、偏振控制器8、起偏器9、光电探测器10及实时频谱分析仪11的结构均属于现有技术，为省略篇幅，这里不再赘述。
37.在测量液体ph值时，将包覆有ph敏感膜6的微纳光纤布拉格光栅5置入待检测的液体30中，在本实施方式中，将需要测量ph值的液体30加注入一载液池20中，在载液池20中加注或更换待测液体30，操作简单方便。泵浦光源2发射的激光入射到包裹有ph敏感膜6的微纳光纤布拉格光栅5中，具体地，泵浦光源2发射的激光依次经由波分复用器4的a端口及b端口后入射到包裹有ph敏感膜6的微纳光纤布拉格光栅5中；包覆有ph敏感膜6的微纳光纤布拉格光栅5置入待检测的液体30后，待测液体ph值的变化促使ph敏感膜6产生收缩或膨胀，此时微纳光纤布拉格光栅5的特征波长发生变化。具有特征波长的光依次经过第二隔离器7、偏振控制器8、起偏器9、光电探测器10后将转换成电信号，通过频谱分析仪11获取该电信号及微纳光纤布拉格光栅5的特征波长的关系，根据微纳光纤布拉格光栅5的特征波长与ph标准液返回的特征波长关系，即可通过换算的方法获得待测液体30的ph值。ph值的换算方法属于现有技术，为省略篇幅，这里不再赘述。
38.上述基于微纳光纤布拉格光栅的ph值测量系统，微纳光纤布拉格光栅5的选用使得进行ph值测量时响应更加快速、测量结果更加精准；泵浦光源2的选用使得输出的激光能够让微纳光纤布拉格光栅5内的铒镱离子吸收后发生能级跃迁，从而产生新的激光；实时频谱分析仪11可以显示与测量返回的微纳光纤布拉格光栅5的中心波长的特征频率。该ph值测量系统具有响应快速、测量精度高、能够实现远距离与实时测量和单端探测等优点。
39.实施例2
40.请同时参见图2及图4，本实用新型第二实施方式提供一种基于微纳光纤布拉格光栅的ph值测量系统，包括泵浦光源2、第一隔离器3、波分复用器4、微纳光纤布拉格光栅5、ph敏感膜6、第二隔离器7及光谱分析仪13。
41.第一隔离器3的输入端与泵浦光源2连接，具体地，在本实施方式中，第一隔离器3的输入端与泵浦光源2通过传输光纤12进行连接。优选地，连接第一隔离器3与泵浦光源2的传输光纤12为单模光纤，单模光纤具有成本低、损耗低和模间色散小等特点，可以实现远距离传输。
42.波分复用器4是使用两个或两个以上的波长光信号合并到同一条光纤进行传输的光无源器件，在本实施方式中，波分复用器4为三端口光纤波分复用器，其具有三个端口，分别为a端口、b端口及c端口，其中，a端口为输入端口，b端口为输出端口，c端口为反射端口。光波分复用器4的输入端口，即a端口与第一隔离器3的输出端连接，具体地，在本实施方式中，光波分复用器4的输入端口与第一隔离器3的输出端通过传输光纤12进行连接。波分复用器4优选采用宽频带高隔离度波分复用器，其具有性能稳定，隔离度高等特点。波分复用器4为三端口光纤波分复用器，能够较好地分离各种不同波长的激光。
43.微纳光纤布拉格光栅5与波分复用器4的输出端口，即b端口相连，具体地，在本实施方式中，微纳光纤布拉格光栅5与波分复用器4的输出端口通过传输光纤12进行连接，优选地，连接微纳光纤布拉格光栅5与波分复用器4的传输光纤12为单模光纤。在本实施方式中，微纳光纤布拉格光栅5包括采用铒镱共掺光纤通过拉锥与激光刻写的直径为亚微米级的光纤布拉格光栅对56，具体地：请一并参见图3，微纳光纤布拉格光栅5包括光纤纤芯51及
光纤包层52，在本实施方式中，光纤纤芯51优选采用铒镱共掺光纤，其对泵浦激光器的谱宽要求相较于未掺杂前大大降低，在使用时可以采用已经商用的、成本较低的多模大功率泵浦激光器模块，满足高功率信号光输出要求；光纤纤芯51及光纤包层52均包括沿光纤纤芯51轴向依次连接的连接区53、过渡区54及检测区55；连接区53的直径大于检测区55的直径，光纤纤芯51检测区55的直径在微纳尺度范围；过渡区54的直径自远离连接区53的方向逐渐变小，光纤包层52的连接区53包覆于光纤纤芯51的连接区53外，光纤包层52的过渡区54包覆于光纤纤芯51的过渡区54外，光纤包层52的检测区55包覆于光纤纤芯51的检测区55外；光纤纤芯51的检测区55沿光纤纤芯51的轴向间隔地刻写有直径为亚微米级的光纤布拉格光栅对56，优选地，光纤布拉格光栅对56的间距离约为0.4
‑
0.6cm。光纤纤芯51连接区53的自由末端及光纤包层52的连接区53的自由末端均与传输光纤12熔接。
44.微纳光纤布拉格光栅5制作时，采用熔融拉锥法对铒镱共掺光纤进行加工后，形成过渡区54和直径在微纳尺度的检测区55，再通过激光刻写的方法在光纤纤芯51的检测区55形成光纤布拉格光栅对56。光纤包层52为光纤纤芯51的外层部分，通常为光纤芯纤51外面覆盖的一层玻璃或其他的透明材料，其折射率一般低于光纤纤芯51，以提供反射面或光隔离，同时也起一定的机械保护作用。在本实施方式中，泵浦光源2采用输出波长为980nm的高功率半导体激光器，其具有高功率的特点，输出的激光让微纳光纤布拉格光栅对56内的铒镱离子吸收后发生能级跃迁，从而产生新的激光。铒镱共掺光纤的方法属于现有技术，且铒镱离子的掺杂浓度可根据实际需要进行选择，为省略篇幅，这里不再赘述。在本实施方式中，微纳光纤布拉格光栅5为单端结构，能够实现单端检测，在使用时更方便。
45.ph敏感膜6包覆于微纳光纤布拉格光栅5的外表面，在本实施方式中，ph敏感膜6包覆于光纤包层52检测区56的外表面，优选地，ph敏感膜6采用ph敏感型水凝胶。ph敏感型水凝胶常用于ph值测量一种材料，当ph敏感型水凝胶所处环境的ph值发生改变时，其会产生相应的收缩或膨胀，水凝胶的折射率也会发生相应的变化；且采用ph敏感膜6对ph的响应较为敏感，能够进一步提高检测的灵敏度；并且对ph的响应范围较大，可以进一步扩大检测范围。
46.第二隔离器7的输入端与波分复用器4的c端口，即波分复用器4的反射端口相连。在本实施方式中，第二隔离器7的输入端与波分复用器4的c端口通过传输光纤12进行连接，优选地，连接第二隔离器7与波分复用器4的传输光纤12为单模光纤。
47.光谱分析仪13的输入端与第二隔离器7的输出端相连。在本实施方式中，光谱分析仪13的输入端与第二隔离器7的输出端通过传输光纤12进行连接，优选地，连接光谱分析仪13与第二隔离器7的传输光纤12为单模光纤。优选地，第一隔离器3及第二隔离器7均采用高隔离度隔离器，其能够通过对光的方向进行限制，使光只能单方向传输，使光纤回波反射的光能够被更好地拦截。优选地，光谱分析仪13为宽带宽高分辨率光谱分析仪。
48.在测量液体ph值时，将包覆有ph敏感膜6的微纳光纤布拉格光栅5置入待检测的液体中，在本实施方式中，将需要测量ph值的液体加注入一载液池20中，在载液池20中加注或更换待测液体30，操作简单方便。泵浦光源2发射的激光入射到包裹有ph敏感膜6的微纳光纤布拉格光栅5中，具体地，泵浦光源2发射的激光依次经由波分复用器4的a端口及b端口后入射到包裹有ph敏感膜6的微纳光纤布拉格光栅5中；包覆有ph敏感膜6的微纳光纤布拉格光栅5置入待检测的液体后，微纳光纤布拉格光栅5周围的液体ph值发生改变时，ph敏感型
水凝胶发生收缩或膨胀，其折射率发生相应的变化，微纳光纤布拉格光栅5反射回ph值变化后的特征波长，具体地，微纳光纤布拉格光栅5反射回的发射波经由波分复用器4的c端口进入光谱分析仪13，光谱分析仪13将微纳光纤布拉格光栅5反射回的ph值变化后的特征波长与ph标准液的特征波长进行对比，即可通过换算的方法获得待测液体的ph值。ph值的换算方法属于现有技术，为省略篇幅，这里不再赘述。
49.上述基于微纳光纤布拉格光栅的ph值测量系统，使用时，将包覆有ph敏感膜6的微纳光纤布拉格光栅5置入待检测的液体中，当ph敏感膜6所处环境的ph值发生改变时，其会产生相应的收缩或膨胀，其折射率也会发生相应的变化，利用ph敏感膜6与微纳光纤布拉格光栅5结合，通过微纳光纤布拉格光栅5强倏场对折射率的感知作用，可以实现对ph值的精确、快速测量。
50.上述基于微纳光纤布拉格光栅的ph值测量系统，利用ph敏感膜与微纳光纤布拉格光栅结合构成用于检测液体ph值的光纤传感器，光纤传感器具有测量灵敏度高、响应时间短、传输损耗低以及抗干扰能力强等诸多优点符合了对液体ph值的监控与测量要求，提高了ph值的测量的灵敏度，并降低了ph值检测的响应时间，且该基于微纳光纤布拉格光栅的ph值测量系统结构简单，还能够实现在线以及远距离监测的液体ph值测量，使用更方便。
51.上述基于微纳光纤布拉格光栅的ph值测量系统，其在泵浦光源2和波分复用器4之间设有第一隔离器3，并在波分复用器4和光谱分析仪13之间设置第二隔离器7，通过第一隔离器3及第二隔离器7的配合能够防止经波分复用器4的反射光进入泵浦光源2，起到保护泵浦光源2的作用。
52.上述基于微纳光纤布拉格光栅的ph值测量系统，采用直径为亚微米级的铒镱共掺光纤布拉格光栅对56，其对外部应力的变化较为敏感，有利于进一步提高检测的精度，降低相应时间。
53.上述基于微纳光纤布拉格光栅的ph值测量系统，偏振控制器8的设置能够保持偏振光在传输过程中的偏振态不发生变化，进一步提高检测结果的准确性。
54.上述说明是针对本实用新型较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本实用新型的专利申请范围，凡本实用新型所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本实用新型所涵盖专利范围。