[发明专利]一种基于长周期光纤光栅的甲烷传感装置

权利要求书

1.一种基于长周期光纤光栅的甲烷传感装置，其包括有宽带光源、涂有聚合物敏感膜的光纤传感器、测试气室、开关阀门、质量流量控制器、光谱分析仪和计算机；所述涂有聚合物敏感膜的光纤传感器前端连接宽带光源，后端依次连接光谱分析仪和计算机；所述光纤传感器位于测试气室内，测试气室有通入待测甲烷气体的进气口和出气口，进气口通过开关阀门连接控制待测甲烷气体的质量流量控制器；

其特征在于：所述光纤传感器采用长周期光纤光栅，聚合物敏感膜涂覆于长周期光纤光栅包层表面，所述聚合物敏感膜为含笼形分子E的苯乙烯-丙烯腈树脂甲烷敏感膜，其膜厚为500～600nm；所述含笼形分子E的苯乙烯-丙烯腈树脂甲烷敏感膜是将笼形分子E先溶于二氯甲烷，然后向该混合溶液中加入苯乙烯-丙烯腈树脂，混合均匀而得，所述试剂用量分别为笼形分子E150μmol，二氯甲烷15mL，苯乙烯-丙烯腈树脂1g。

2.根据权利要求1所述的基于长周期光纤光栅的甲烷传感装置，其特征在于：所述长周期光纤光栅由康宁SMF-28单模光纤制作，其参数为光栅周期400~520μm、光栅长度10~40mm、透射损耗20~40dB、谐振波长初始值1520~1580nm。

3.根据权利要求1或2所述的基于长周期光纤光栅的甲烷传感装置，其特征在于：所述含笼形分子E的苯乙烯-丙烯腈树脂甲烷敏感膜的折射率为1.57。

4.根据权利要求1或2所述的基于长周期光纤光栅的甲烷传感装置，其特征在于：所述宽带光源采用光谱范围1460~1620nm的宽带光源。

5.根据权利要求1或2所述的基于长周期光纤光栅的甲烷传感装置，其特征在于：所述光谱分析仪为600～1700nm波长范围的光谱分析仪。