[发明专利]一种光纤珐珀腔高温应变传感器封装结构及封装方法

说明书

本发明属于光纤传输技术领域，公开了一种光纤珐珀腔高温应变传感器封装结构及封装方法；第一光纤穿过第一毛细玻璃管，第一光纤的一端进入第二毛细玻璃管内，第一光纤与第一毛细玻璃管熔接固定；第二光纤的一端置于第二毛细玻璃管内，第二光纤的另一端穿过第二毛细玻璃管，第二光纤与第二毛细玻璃管熔接固定；第一毛细玻璃管和第二毛细玻璃管对称等高布置在金属基件上；第一耐高温金属垫片覆盖在第一毛细玻璃管上，并与金属基件焊接固定；第二耐高温金属垫片覆盖在第二毛细玻璃管上，并与金属基件焊接固定。本发明解决金属基件与光纤传感器之间的封装可靠性较差的问题，本发明在高温下具有高可靠性。

技术领域

本发明属于光纤传输技术领域，更具体地，涉及一种光纤珐珀腔高温应变传感器封装结构及封装方法。

背景技术

光纤传感器技术因具有体积小、质量轻、不受电磁干扰、测量精度高和耐高温等特点符合现代传感器技术的发展需求，在航空航天、石油化工等特殊领域，工况温度大都超过1000℃，利用光纤传感器对特定参数特别是应变的实时测量时，光纤传感器存在质脆及抗剪切能力差等缺点，导致金属基件与光纤传感器之间不能可靠粘合封装。而常用粘合封装方式是环氧类有机胶，在温度过高时(一般不超过800℃)，就会产生碎裂、剥落现象，使得粘结可靠性差，应变传递不准确的问题。

发明内容

本发明通过提供一种光纤珐珀腔高温应变传感器封装结构及封装方法，解决现有技术中金属基件与光纤传感器之间的封装可靠性较差的问题。

本发明提供一种光纤珐珀腔高温应变传感器封装结构，包括：金属基件、第一光纤、第二光纤、第一毛细玻璃管、第二毛细玻璃管、第一耐高温金属垫片、第二耐高温金属垫片；

所述第一光纤穿过所述第一毛细玻璃管，所述第一光纤的一端进入所述第二毛细玻璃管内，所述第一光纤与所述第一毛细玻璃管熔接固定；所述第二光纤的一端置于所述第二毛细玻璃管内，所述第二光纤的另一端穿过所述第二毛细玻璃管，所述第二光纤与所述第二毛细玻璃管熔接固定；

所述第一毛细玻璃管和所述第二毛细玻璃管对称等高布置在所述金属基件上；所述第一耐高温金属垫片覆盖在所述第一毛细玻璃管上，所述第一耐高温金属垫片与所述金属基件焊接固定；所述第二耐高温金属垫片覆盖在所述第二毛细玻璃管上，所述第二耐高温金属垫片与所述金属基件焊接固定。

优选的，所述第一耐高温金属垫片与所述金属基件之间采用六点分布式对称点焊进行焊接固定，所述第二耐高温金属垫片与所述金属基件之间采用六点分布式对称点焊进行焊接固定。

优选的，所述第一光纤和所述第二光纤均采用耐高温纯石英光纤。

优选的，所述第一耐高温金属垫片和所述第二耐高温金属垫片的结构尺寸相同，均包括槽体结构和位于所述槽体结构两侧的平板结构；所述第一毛细玻璃管和所述第二毛细玻璃管的结构尺寸相同，所述槽体结构的外径与毛细玻璃管的外径相同。

优选的，所述六点分布式对称点焊为：在耐高温金属垫片的每个所述平板结构上焊接六个焊点，其中两个焊点距离毛细玻璃管轴向的距离为第一距离，四个焊点距离毛细玻璃管轴向的距离为第二距离，所述第一距离小于所述第二距离。

优选的，所述金属基件采用耐高温材料DZ125或DD6中的一种制成。

优选的，所述第一耐高温金属垫片和所述第二耐高温金属垫片的制作材料相同，均采用GH303或GH309中的一种材料制成。

本发明提供一种光纤珐珀腔高温应变传感器封装方法，包括以下步骤：

步骤1、去除所述第一光纤和所述第二光纤的涂覆层；

步骤2、将所述第一光纤穿过第一毛细玻璃管，并使得所述第一光纤的两端均位于所述第一毛细玻璃管外；然后将所述第一毛细玻璃管与所述第一光纤熔接固定；