一种基于光纤湿度传感器的湿度检测装置和检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于光纤湿度传感器的湿度检测装置，包括水平设置的底座，所述底座的上侧侧壁设有第一组件箱，且第一组件箱的上端设有第二组件箱，所述第一组件箱与第二组件箱的侧壁上均设有与外部连通的第一开口第二开口，所述第一开口与第二开口的外部分别设有第一盖板及第二盖板，所述第一开口内设有多个放置槽，所述第二开口内设有多个光纤湿度传感器主体，且第二开口设有与光纤湿度传感器主体匹配设置的固定机构，所述底座的一端设有两个对称设置的第一移动机构

【技术实现步骤摘要】
一种基于光纤湿度传感器的湿度检测装置和检测方法


[0001]本专利技术涉及光纤传感器
，尤其涉及一种基于光纤湿度传感器的湿度检测装置和检测方法
。

技术介绍

[0002]光纤湿度传感器是一种可测量空气
、
气体或固体中湿度的传感器
。
它通过将光纤的折射率和反射率与湿度相关联来实现测量
。
当光纤受到湿度影响时，其折射率和反射率会发生变化，从而通过测量这些变化来确定湿度水平
。
相比传统的湿度传感器，光纤湿度传感器具有更高的精确度和更快的响应速度，并且不受温度和压力的影响，因此被广泛应用于医疗
、
环境监测
、
食品加工等领域；
[0003]现有的湿度检测装置往往是采用单一的传感器在工作空间内对湿度进行检测，适用环境较为单一，不能有效获取较为准确的湿度值，不能满足高精度的湿度检测需求，为此我们提出一种基于光纤湿度传感器的湿度检测装置和检测方法来解决上述问题
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的满足高精度的湿度检测需求的问题，而提出的一种基于光纤湿度传感器的湿度检测装置和检测方法
。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0006]一种基于光纤湿度传感器的湿度检测装置，包括水平设置的底座，所述底座的上侧侧壁设有第一组件箱，且第一组件箱的上端设有第二组件箱，所述第一组件箱与第二组件箱的侧壁上均设有与外部连通的第一开口第二开口，所述第一开口与第二开口的外部分别设有第一盖板及第二盖板，所述第一开口内设有多个放置槽，所述第二开口内设有多个光纤湿度传感器主体，且第二开口设有与光纤湿度传感器主体匹配设置的固定机构，所述底座的一端设有两个对称设置的第一移动机构，且底座的另一端设有两个对称设置的第二移动机构，所述第一组件箱与第二组件箱上均设有把手
。
[0007]优选地，所述第一移动机构包括两个对称装置的第一连接板，且两个第一连接板通过多个第一螺栓与底座连接，两个所述第一连接板之间设有第一滚轮，所述第一滚轮上插设有第一转轴，且第一转轴的两端分别与两个第一连接板连接
。
[0008]优选地，所述第二移动机构包括两个对称设置的第二连接板，两个所述第二连接板共同连接有转动件，且转动件通过第二螺栓与底座连接，两个所述第二连接板之间设有第二滚轮，两个所述第二连接板之间转动连接有第二转轴，且第二滚轮套设在第二转轴上，两个所述第二连接板之间设有与第二转轴匹配设置的控制器
。
[0009]优选地，所述固定机构水平设置的第一固定板，且第一固定板的两端均通过连接主体与第一组件箱及第二组件箱的侧壁连接，所述第一固定板上设有多个固定槽，多个所述固定槽均与光纤湿度传感器主体匹配设置
。
[0010]优选地，所述固定槽内设有水平设置的第一限位杆，且第一限位杆上套设有竖直
设置的第二固定板，两个所述第二固定板分别位于光纤湿度传感器主体的两侧，所述第一限位杆上套设有第一弹簧，且第一弹簧位于两个第二固定板之间
。
[0011]优选地，所述第一组件箱与第二组件箱内均设有与第一固定板匹配设置的推板，所述推板通过移动主体与第一组件箱及第二组件箱的内壁连接
。
[0012]优选地，所述连接主体包括竖直设置的滑板，所述滑板与第一组件箱及第二组件箱的内壁滑动连接，所述滑板上设有开口朝向第一固定板的限位槽，所述限位槽内设有第二限位杆，且第一固定板套设在第二限位杆上，所述第二限位杆上套设有第二弹簧，且第二弹簧位于第一固定板的下端
。
[0013]优选地，所述移动主体包括水平设置的第一移动板，所述第一移动板为中空结构，且第一移动板内插设有水平设置的第二移动板，所述第二移动板上活动卡接有竖直设置的第三移动板，且第三移动板通过多个第三弹簧与第一移动板的底壁连接，所述第一移动板内设有驱动器，且驱动器的输出端连接有齿轮，所述第二移动板的侧壁上设有与齿轮啮合设置的齿槽
。
[0014]优选地，一种基于光纤湿度传感器的湿度检测装置的检测方法，所述检测方法包括以下步骤：
[0015]步骤
1.
传感器选用；
[0016]光纤渐逝波耦合湿度传感器：光纤渐逝波耦合湿度传感器的光纤模式中的渐逝波能量逐步增强，并与相邻的光纤相互作用，实现基于渐逝波的光纤耦合器，将确定波长的光从一个端口输入，并实时监控两输出端口的功率变化，获得所需分光比，对光纤耦合器拉制过程中分光状态的动态监控；
[0017]光纤渐逝波耦合湿度传感器传输方法：基于复合波导的超模理论
。
超模理论将相互耦合的两个光波导看成一个整体的复合光波导，复合光波导存在两个最低阶导模，即对称模和反对称模，两个模式具有不同的传播常数，它们在耦合区域中相互干涉，使光能量在两个波导中交替变化，从而获得光的耦合，光纤渐逝波耦合湿度传感器的耦合长度表示为：
[0018]A
＝
α
LH
[0019]A
：吸光度；
α
：吸收系数；
L
：有效光程长度；
H
：湿度；
[0020]长周期光纤光栅湿度传感器：长周期光纤光栅湿度传感器的温度灵敏度为
0.38nm/℃
，即由温度引起的长周期光栅的波长偏移和由相对湿度引起的变化几乎是同等量级，可使用另一个不涂膜的长周期光栅作为温度传感器
、
使用不同的波长偏移作为敏感参数来识别，以补偿温度的影响；
[0021]光纤布拉格光栅湿度传感器：光纤布拉格光栅式湿度传感器通过测量波长的变化来获得相应的湿度，由对湿度敏感的光纤布拉格光栅
FBG1
与仅对温度敏感的
FBG2
串联构成，
FBG1
的涂覆层为改性聚酰亚胺湿敏薄膜，温度和湿度的变化使
FBG
的布拉格反射波长
λ
B1
和
λ
B2
发生漂移，变化量分别为
Δλ1和
Δλ2，由此可计算出温度
、
湿度变化值，并对湿度测量的温度交叉敏感进行补偿；
[0022]根据耦合模理论，
FBG
反射波长
λ
Bi(i
＝
1,2)
满足下式：
[0023][0024]式中
neff
为
FBG
的有效折射率，
∧i(i
＝
1,2)
为
FBGi
的光栅周期，等式右边的第一
项为由相对湿度变化量
Δ
SH
引起的弹光效应和温度变化量
Δ
T
引起的热光效应共同作用的结果；第二项为
Δ
SH
和热膨胀引起的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于光纤湿度传感器的湿度检测装置，包括水平设置的底座
(1)
，其特征在于，所述底座
(1)
的上侧侧壁设有第一组件箱
(2)
，且第一组件箱
(2)
的上端设有第二组件箱
(3)
，所述第一组件箱
(2)
与第二组件箱
(3)
的侧壁上均设有与外部连通的第一开口第二开口，所述第一开口与第二开口的外部分别设有第一盖板
(4)
及第二盖板
(5)
，所述第一开口内设有多个放置槽
(6)
，所述第二开口内设有多个光纤湿度传感器主体
(7)
，且第二开口设有与光纤湿度传感器主体
(7)
匹配设置的固定机构，所述底座
(1)
的一端设有两个对称设置的第一移动机构，且底座
(1)
的另一端设有两个对称设置的第二移动机构，所述第一组件箱
(2)
与第二组件箱
(3)
上均设有把手
(15)。2.
根据权利要求1所述的一种基于光纤湿度传感器的湿度检测装置，其特征在于，所述第一移动机构包括两个对称装置的第一连接板
(8)
，且两个第一连接板
(8)
通过多个第一螺栓与底座
(1)
连接，两个所述第一连接板
(8)
之间设有第一滚轮
(9)
，所述第一滚轮
(9)
上插设有第一转轴
(10)
，且第一转轴
(10)
的两端分别与两个第一连接板
(8)
连接
。3.
根据权利要求1所述的一种基于光纤湿度传感器的湿度检测装置，其特征在于，所述第二移动机构包括两个对称设置的第二连接板
(11)
，两个所述第二连接板
(11)
共同连接有转动件
(12)
，且转动件
(12)
通过第二螺栓与底座
(1)
连接，两个所述第二连接板
(11)
之间设有第二滚轮
(13)
，两个所述第二连接板
(11)
之间转动连接有第二转轴
(14)
，且第二滚轮
(13)
套设在第二转轴
(14)
上，两个所述第二连接板
(11)
之间设有与第二转轴
(14)
匹配设置的控制器
(16)。4.
根据权利要求1所述的一种基于光纤湿度传感器的湿度检测装置，其特征在于，所述固定机构水平设置的第一固定板
(17)
，且第一固定板
(17)
的两端均通过连接主体与第一组件箱
(2)
及第二组件箱
(3)
的侧壁连接，所述第一固定板
(17)
上设有多个固定槽
(18)
，多个所述固定槽
(18)
均与光纤湿度传感器主体
(7)
匹配设置
。5.
根据权利要求4所述的一种基于光纤湿度传感器的湿度检测装置，其特征在于，所述固定槽
(18)
内设有水平设置的第一限位杆
(19)
，且第一限位杆
(19)
上套设有竖直设置的第二固定板
(20)
，两个所述第二固定板
(20)
分别位于光纤湿度传感器主体
(7)
的两侧，所述第一限位杆
(19)
上套设有第一弹簧
(21)
，且第一弹簧
(21)
位于两个第二固定板
(20)
之间
。6.
根据权利要求4所述的一种基于光纤湿度传感器的湿度检测装置，其特征在于，所述第一组件箱
(2)
与第二组件箱
(3)
内均设有与第一固定板
(17)
匹配设置的推板
(22)
，所述推板
(22)
通过移动主体与第一组件箱
(2)
及第二组件箱
(3)
的内壁连接
。7.
根据权利要求4所述的一种基于光纤湿度传感器的湿度检测装置，其特征在于，所述连接主体包括竖直设置的滑板
(23)
，所述滑板
(23)
与第一组件箱
(2)
及第二组件箱
(3)
的内壁滑动连接，所述滑板
(23)
上设有开口朝向第一固定板
(17)
的限位槽
(24)
，所述限位槽
(24)
内设有第二限位杆
(25)
，且第一固定板
(17)
套设在第二限位杆
(25)
上，所述第二限位杆
(25)
上套设有第二弹簧
(26)
，且第二弹簧
(26)
位于第一固定板
(17)
的下端
。8.
根据权利要求6所述的一种基于光纤湿度传感器的湿度检测装置，其特征在于，所述移动主体包括水平设置的第一移动板
(27)
，所述第一移动板
(27)
为中空结构，且第一移动板
(27)
内插设有水平设置的第二移动板
(28)
，所述第二移动板
(28)
上活动卡接有竖直设置的第三移动板
(29)
...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨文杰，颜功兴，高超，严勇，邹小平，郑忠标，
申请(专利权)人：四川精衡信建设工程检测有限公司，
类型：发明
国别省市：