[实用新型]用于螺旋发热管壁温在线监测的光纤光栅高温传感器

权利要求书

1.一种用于螺旋发热管壁温在线监测的光纤光栅高温传感器，其特征在于：所述高温传感器包括多芯光纤(1)、连接器(2)、光纤耦合器(3)和光纤跳线头(4)，所述光纤耦合器(3)为多个输入端和一个输出端的多合一光纤耦合器，光纤耦合器(3)嵌入连接器(2)内，多芯光纤(1)通过连接器(2)与光纤耦合器(3)的多个输入端连接，光纤跳线头(4)通过连接器(2)与光纤耦合器(3)的输出端连接；

所述多芯光纤(1)包括铠装外壳(100)、分散置于铠装外壳(100)内的多根光纤测温管(101)、填充在多根光纤测温管(101)与铠装外壳(100)间隙的导热介质(103)和设置在每根光纤测温管(101)内的光纤光栅(102)，并在每根光纤测温管(101)内充填有保护气体；所述铠装外壳(100)为一端开口、一端封闭的中空金属管，其开口端与连接器(2)密封连接，多根光纤测温管(101)的尾纤端分别从铠装外壳(100)的开口端伸出，并与连接器(2)内光纤耦合器(3)的多个输入端连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于螺旋发热管壁温在线监测的光纤光栅高温传感器，其特征在于：所述连接器(2)为中空管状结构，其一端设有多芯光纤安装孔(200)，另一端设有光纤跳线头安装孔(201)，多芯光纤(1)的铠装外壳(100)开口端从连接器(2)的多芯光纤安装孔(200)伸入连接器内，其外壁与多芯光纤安装孔(200)的内壁密封连接，每根光纤测温管(101)的光纤光栅(102)与光纤耦合器(3)对应的输入端采用光纤熔接的方式连接；光纤跳线头(4)从连接器(2)的光纤跳线头安装孔(201)伸入连接器内，光纤跳线头(4)的尾纤与光纤耦合器(3)的输出端采用光纤熔接的方式连接，且光纤跳线头(4)与连接器(2)的连接部位成密封状。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于螺旋发热管壁温在线监测的光纤光栅高温传感器，其特征在于：所述光纤测温管(101)为一端开口、一端封闭的金属毛细管，光纤光栅(102)的一端位于光纤测温管(101)内部，另一端尾纤从光纤测温管(101)的开口端伸出，并与光纤耦合器(3)对应的输入端连接；所述光纤光栅(102)置于光纤测温管(101)内的部分与光纤测温管(101)之间采用金属焊接、玻璃珠焊接或高温密封胶粘接的方式的密封固定。

4.根据权利要求1或2所述的一种用于螺旋发热管壁温在线监测的光纤光栅高温传感器，其特征在于：所述多芯光纤(1)弯制成与螺旋发热管相匹配的螺旋状；多芯光纤(1)的多只光纤测温管(101)内光纤光栅(102)的中心波长各不相同，通过光纤耦合器(3)实现多只光纤光栅(102)的合束集成，且光纤耦合器(3)的输入端数量不少于光纤光栅(102)的数量；所述光纤光栅(102)为采用飞秒激光器刻写的Ⅱ型光纤光栅，耐受温度最高达到1100℃，其栅区刻制在光纤的一端，栅区长度远小于待测温发热管的螺旋半径。

5.根据权利要求1或2所述的一种用于螺旋发热管壁温在线监测的光纤光栅高温传感器，其特征在于：所述光纤跳线头(4)为带铠装护套的光纤连接头，包括带铠装护套的FC光纤连接头、LC光纤连接头或SC光纤连接头。

6.根据权利要求1或2所述的一种用于螺旋发热管壁温在线监测的光纤光栅高温传感器，其特征在于：所述铠装外壳(100)、光纤测温管(101)、连接器(2)和光纤跳线头(4)的护套之间金属固定连接方式可采用金属焊接、螺纹连接或高温结构胶粘接。

7.根据权利要求1或2所述的一种用于螺旋发热管壁温在线监测的光纤光栅高温传感器，其特征在于：所述铠装外壳(100)和光纤测温管(101)采用不锈钢管、铜管或镍合金管；所述导热介质(103)采用碳粉、氧化镁粉、石英粉或硅油；所述保护性气体为氮气、氦气或氩气中的任意一种惰性气体。

8.根据权利要求1或2所述的一种用于螺旋发热管壁温在线监测的光纤光栅高温传感器，其特征在于：所述光纤耦合器(3)为设有多个输入端和一个输出端的单模C波段多合一光纤耦合器，其输入端有两个或四个或八个或十六个。