[实用新型]用于温湿度、pH值检测的一体式光纤布拉格光栅传感器及传感装置

权利要求书

1.一种用于温湿度、pH值检测的一体式光纤布拉格光栅传感器，包括传感单元，其特征在于：还包括设置在传感单元上的温度探测单元、湿度探测单元及pH探测单元；

所述传感单元为光纤布拉格光栅；将光纤布拉格光栅划分为三段，分别为第一段光纤布拉格光栅、第二段光纤布拉格光栅及第三段光纤布拉格光栅；

所述温度探测单元为第一段光纤布拉格光栅；

所述湿度探测单元为包裹在第二段光纤布拉格光栅上的对水分敏感的聚合物层及包裹在对水分敏感的聚合物层上的纳米材料层；

所述pH探测单元为包裹在第三段光纤布拉格光栅上的对pH值敏感的水凝胶层及包裹在对pH值敏感的水凝胶层上的纳米材料层。

2.根据权利要求1所述的用于温湿度、pH值检测的一体式光纤布拉格光栅传感器，其特征在于：所述温度探测单元还包括包裹在第一段光纤布拉格光栅上的温度增敏材料层。

3.根据权利要求2所述的用于温湿度、pH值检测的一体式光纤布拉格光栅传感器，其特征在于：所述温度增敏材料为碳纳米管。

4.根据权利要求3所述的用于温湿度、pH值检测的一体式光纤布拉格光栅传感器，其特征在于：所述对水分敏感的聚合物为PMMA、PVC或硅橡胶材料；所述纳米材料为四氧化三铁、碳纳米管或石墨烯。

5.根据权利要求4所述的用于温湿度、pH值检测的一体式光纤布拉格光栅传感器，其特征在于：对水分敏感的聚合物层与纳米材料层的总层厚为10-50um。

6.根据权利要求5所述的用于温湿度、pH值检测的一体式光纤布拉格光栅传感器，其特征在于：所述对pH值敏感的水凝胶为聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸或聚丙烯酰胺。

7.根据权利要求6所述的用于温湿度、pH值检测的一体式光纤布拉格光栅传感器，其特征在于：所述对pH值敏感的水凝胶层和纳米材料层厚度为10-50um。

8.根据权利要求7所述的用于温湿度、pH值检测的一体式光纤布拉格光栅传感器，其特征在于：第一段光纤布拉格光栅、第二段光纤布拉格光栅及第三段光纤布拉格光栅的长度相等。

9.一种用于温湿度、pH值检测的一体式光纤布拉格光栅传感装置，其特征在于：包括网状金属管及位于所述网状金属管内的权利要求1-8任一所述的用于温湿度、pH值检测的一体式光纤布拉格光栅传感器。

10.一种用于温湿度、pH值检测的一体式光纤布拉格光栅传感装置，其特征在于：包括通过光纤串联的n个权利要求1-8任一所述的用于温湿度、pH值检测的一体式光纤布拉格光栅传感器，其中n为大于等于2的正整数。