[发明专利]一种基于石墨烯膜的液体微小流量计量装置及其制作方法

说明书

本发明公开了一种基于石墨烯膜的液体微小流量计量装置及其制作方法，所述装置包括光纤传感器、金属弹性薄膜、石墨烯膜、液体腔、阻隔板、进水管道与计时器；所述光纤传感器包括光纤和光纤插芯；所述光纤与光纤插芯的一端连接固定在一起，所述光纤内焊接有光栅；所述石墨烯膜固定于光纤插芯的一端，光纤通过光纤插芯的另一端插入，并使光纤的端面与石墨烯膜构成法珀腔；所述液体腔的一端与金属弹性薄膜焊接固定在一起，另一端连接进水管道。

技术领域

本发明涉及微小流量计量技术领域，尤其涉及一种基于石墨烯膜的液体微小流量计量装置及其制作方法。

背景技术

随着科学技术的发展，流量测量精度的要求越来越高，微小流量的测量和计量也成为了研究热门。石墨烯膜是已知强度最高的材料之一，同时还具有很好的韧性等力学性质，还具有非常良好的光学特性。光纤干涉式传感器也是应用最为广泛的光学传感器，具有小尺寸、抗电磁干扰等优点。利用石墨烯膜和光纤干涉传感器，将流量的大小变化转变为光纤反射干涉光谱的变化，再利用光纤光栅解调仪分析光谱，发明了一种基于石墨烯膜的体积法液体微小流量计量装置，具有提高微小流量计的准确度，对其它的流量计进行标定。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种基于石墨烯膜的液体微小流量计量装置及制作方法。

本发明的目的通过以下的技术方案来实现：

一种基于石墨烯膜的液体微小流量计量装置，包括：

光纤传感器、金属弹性薄膜、石墨烯膜、液体腔、阻隔板、进水管道与计时器；

所述光纤传感器包括光纤和光纤插芯；所述光纤与光纤插芯的一端连接固定在一起，所述光纤内焊接有光栅；

所述石墨烯膜固定于光纤插芯的一端，光纤通过光纤插芯的另一端插入，并使光纤的端面与石墨烯膜构成法珀腔；

所述液体腔的一端与金属弹性薄膜焊接固定在一起，另一端连接进水管道。

一种基于石墨烯膜的液体微小流量计量装置的制作方法，包括：

将光栅焊接在光纤内；

对光纤和光纤插芯的端面进行清洁度与平整度处理；

将石墨烯膜剪成合适大小的圆形，并通过丙酮溶液去除PMMA涂层，将光纤插芯浸入悬浮石墨烯膜的下方，实施薄膜捞取与湿法转移，之后将吸附有石墨烯膜的光纤插芯置于干燥箱内，加热至40℃，保持1小时，则干燥后的石墨烯膜吸附于光纤插芯的一端上；

在石墨烯膜固定于光纤插芯的一端后，将光纤与光纤插芯的另一端连接并固定，使光纤的端面与石墨烯膜构成法珀腔；

将液体腔的一端与金属弹性薄膜焊接固定在一起，另一端连接进水管；

将固定有石墨烯膜的光纤插芯的一端与管道的一端固定，管道的另一段与固定有金属弹性薄膜的液体腔相固定，石墨烯膜与金属弹性薄膜构成了惰性气体腔。

与现有技术相比，本发明的一个或多个实施例可以具有如下优点：

制作简单、体积小、灵敏度高、抗电磁干扰，可用于生物医学、航空航天以及工业测量等领域的微小流量的测量及微小流量计的标定。

附图说明

图1是基于石墨烯膜的液体微小流量计量装置结构图；

图2是试验测量时基于石墨烯膜的液体微小流量计量装置结构图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述。