[实用新型]一种抗干扰高敏感的光纤光栅温度传感器

说明书

技术领域

本实用新型属于油库温度监测技术，涉及一种温度传感设备，具体是一种抗干扰高敏感的光纤光栅温度传感器。

背景技术

油库火灾爆炸事故除易造成人员中毒、伤亡、经济损失巨大外，还会导致环境污染严重；近十年来油罐单罐面积越来越大，油库火灾爆炸发生的次数和损失与2000年以前相比急剧增长，特别是对环境的污染日益引起人们的重视。

目前用于石油石化行业火灾监测的光纤传感技术及设备存在监测位置变动迟缓、零散部件多不易于集成、成本高且可靠性和灵敏性低等问题。

发明内容

为了解决现有设备存在监测位置变动迟缓、零散部件多不易于集成、成本高且可靠性和灵敏性低的问题，本实用新型提出了一种结构简单、成本低、监测位置灵活、易于集成且灵敏度和可靠性高的光纤光栅温度传感器，其具体技术方案如下：

一种抗干扰高敏感的光纤光栅温度传感器，包括敏感元件，所述敏感元件的外表面中部缠绕连接有N圈光纤光栅，光纤光栅两端的靠近尾纤处固定在敏感元件外表面中段，敏感元件中段设有壳体，敏感元件两端处于壳体外侧，壳体上与所述尾纤相对处连接有尾缆，所述尾纤处于尾缆中；所述N≥1。

所述光纤光栅两端的靠近尾纤处通过环氧树脂固定在敏感元件外表面中段。

所述壳体通过3D打印技术直接将敏感元件及尾缆密封封装，形成一体化。

所述敏感元件采用膨胀系数大、对外界热辐射吸收和导热性能良好、耐腐蚀、不产生静电的材料制成。

所述壳体采用耐腐蚀、不产生静电、导热性能良好的材料制成。

所述尾缆是采用抗拉、抗挤压、耐腐蚀材料制成的铠装光缆。

本实用新型的有益效果：当环境温度变化时，外露的敏感元件两端迅速感知外界温度变化，并传导到传感器内部，使其直径发生热胀冷缩效应，光纤光栅受到敏感元件的直径缩胀力N倍作用效果和温度影响发生波长漂移，波长漂移量与温度变化成正比，通过计算即可采集到环境温度；当外界有振动或外力作用于传感器的任何部位时，都不会对敏感元件的直径发生改变，因此传感器的抗干扰性能强；结构简单、好裁量少使得成本低，操作及使用方便且实用性强。

附图说明

图1为本实用新型的正视结构示意图；

图2为图1的俯视结构示意图；

图3为光纤光栅封装结构示意图。

图中：1-光纤光栅，2-敏感元件，3-壳体，4-尾缆，5-环氧树脂。

具体实施方式

为了便于理解，下面结合图1-3对本实用新型作出进一步的说明：

实施例1：一种抗干扰高敏感的光纤光栅温度传感器，包括敏感元件2，所述敏感元件2的外表面中部缠绕连接有N圈光纤光栅1，中部缠绕是为了使敏感元件2的两端能够露出至壳体3之外；光纤光栅1两端的靠近尾纤处固定在敏感元件2外表面中段，敏感元件2中段设有壳体3，敏感元件2两端处于壳体3外侧，壳体3上与所述尾纤相对处连接有尾缆4，所述尾纤处于尾缆4中；所述N≥1；光纤光栅1是紧密缠绕n圈于敏感元件2上，这样相当于敏感元件2的外径改变量的n倍效果加载在光纤上，理论上增敏效果相当于n倍；敏感元件2两端外露，直接接触外界温度，实时感知性能更佳，具有高敏感；

基于光纤光栅传感技术，其传感原理依据公式，即光纤光栅中心反射波长与其受到的外界的温度和应变有关。

实施例2：进一步的，为了能够更好的确保光纤两端存在一定预拉力的情况下，将光纤固定于敏感元件2上，所述光纤光栅1两端的靠近尾纤处通过环氧树脂5固定在敏感元件2外表面中段。

实施例3：进一步的，为了提高设备整体的密封性能及可靠性，所述壳体3通过3D打印技术直接将敏感元件2及尾缆4密封封装，形成一体化。

实施例4：进一步的，所述敏感元件2采用膨胀系数大、对外界热辐射吸收和导热性能良好、耐腐蚀、不产生静电的材料制成。

实施例5：进一步的，所述壳体3采用耐腐蚀、不产生静电、导热性能良好的材料制成。

实施例6：进一步的，所述尾缆4是采用抗拉、抗挤压、耐腐蚀材料制成的铠装光缆。

有益效果：结构简单、好裁量少使得成本低，操作及使用方便且实用性强；有效的解决了现有设备存在监测位置变动迟缓、零散部件多不易于集成、成本高且可靠性和灵敏性低的问题。