【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光纤传感，更具体地，涉及一种液体封装光纤光栅温度传感器及其制作方法。
技术介绍
1、在温度测量领域，光纤光栅作为一种新兴的测量单元器件，近些年来发展迅速。光纤光栅传感器具有无源无电、抗电磁干扰、易于实现大规模分布式网络测量等优点，在金属电解冶炼、石油化工、大型土木工程、航空航天等场合和强电磁场环境中得到广泛应用。然而，在实际应用中还存在很多问题需要深入研究，尤其是在腐蚀性较强的环境中使用主要有以下不足：对于普通光纤光栅，在制备光纤光栅传感器时需要剥除涂覆在光纤光栅区域的有机涂层，这样就使得石英材质的光纤光栅区裸露在外，光纤光栅区域在保护不当或者是高湿环境中容易断裂失效；
2、因此，有一些技术是将光纤光栅封装在一壳体内，而壳体内充满空气，但是空气的导热效果比较差，导致光纤光栅的灵敏度也差，不能很好地检测外部液体的温度。
3、鉴于以上几点不足，如何实现在电解池这种腐蚀性较强的环境下传感器的长期有效监测，对光纤光栅传感器的不足之处进行改善是非常必要的。
技术实现思路
1、针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种液体封装光纤光栅温度传感器及其制作方法，其目的在于，通过导热油充满单孔陶瓷封装件，从而排除空气、提高导热性能并隔绝空气腐蚀，由此解决现有的温度传感器封装件内空气绝热，导热慢，温度传感不灵敏且在高温高湿环境下容易腐蚀的技术问题。
2、为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种液体封装光纤光栅温度传感器，包括单孔
3、所述光纤光栅固定于所述光纤光栅支架上，其栅区处于自然松弛状态；尾纤通过保护管引出；
4、固定有所述光纤光栅的光纤光栅支架装配于所述单孔陶瓷封装件中，所述保护管与所述单孔陶瓷封装件之间的间隙采用所述端盖密封；
5、所述单孔陶瓷封装件内充满导热油；所述保护管与光纤光栅尾纤之间的间隙注胶密封。
6、优选地，所述液体封装光纤光栅温度传感器，其所述光纤光栅通过两点固定将栅区固定关于所述光纤光栅支架上，所述光纤光栅支架具有菱形支撑杆，装配于所述单孔陶瓷封装件中。
7、优选地，所述液体封装光纤光栅温度传感器，其所述端盖与所述单孔陶瓷封装件过盈配合。
8、优选地，所述液体封装光纤光栅温度传感器，其所述端盖为弹性体，所述端盖与所述单孔陶瓷封装件过盈配合时，所述保护管与所述端盖压紧配合。
9、优选地，所述液体封装光纤光栅温度传感器，其所述端盖与所述单孔陶瓷封装件之间和/或所述端盖与所述保护管之间具有胶水密封。
10、优选地，所述液体封装光纤光栅温度传感器，其所述保护管上具有注胶孔，用于连续的注入无气泡的导热油以及封装胶水，使得所述导热油充满所述单孔陶瓷封装件内腔时所述封装胶水与导热油紧密的注入所述保护管与光纤之间的间隙，并形成胶封。
11、优选地，所述液体封装光纤光栅温度传感器，其导热油与所述封装胶水不相溶，优选方案，所述导热油为含有碳链在c15以上的烃类化合物；所述封装胶水为环氧树脂。
12、按照本专利技术的另一个方面，提供了所述液体封装光纤光栅温度传感器的制备方法，包括以下步骤：
13、(1)将所述光纤光栅的栅区与所述光纤光栅支架固定，使其尾纤穿过所述端盖以及保护管；
14、(2)将固定有光纤光栅栅区的光纤光栅支架装配于所述单孔陶瓷封装件的内腔底部，并使端盖处于所述单孔陶瓷封装件与所述保护管之间，保留所述端盖与所述单孔陶瓷封装件之间的间隙；
15、(3)通过所述保护管与光纤光栅尾纤之间的间隙向所述单孔陶瓷封装件的内腔连续地注入导热油和封装胶水，使导热油充满所述陶瓷封装件的内腔并且所述封装胶水填充所述光纤光栅尾纤与所述保护管之间的缝隙，而单孔陶瓷封装件内所有的气体从端盖与所述单孔陶瓷封装件之间的间隙排出；
16、(4)使所述端盖与所述单孔陶瓷封装件之间密闭配合，所述端盖与所述保护管之间密闭配合，所述封装胶水胶封所述光纤光栅尾纤与所述保护管之间的缝隙，完成所述光纤光栅传感器的封装。
17、优选地，所述液体封装光纤光栅温度传感器的制备方法，其步骤(3)采用除泡机去除导热油内的气泡，通过端盖与所述单孔陶瓷封装件之间的间隙排出。
18、优选地，所述液体封装光纤光栅温度传感器的制备方法，其分别采用活塞推挤将导热油和封装胶水挤入连通的通道内，再注入注胶孔，实现连续地注入导热油和封装胶水，避免引入气泡。
19、总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
20、本专利技术采用液体封装光纤光栅，隔绝空气影响，导热迅速，灵敏度高，且在受高温高湿环境耐腐蚀性能好。其中充满的导热油被封装为密封液体，可靠性好，使用寿命长，且不存在气泡，不会引起光纤光栅测量漂移。
21、本申请的一种液体封装光纤光栅温度传感器及其制作方法，创造性的使用耐高低温涂层光纤光栅作为敏感单元，可以有效保护光纤光栅不受外界机械扰动导致寿命受损，陶瓷管作外壳可以有效抵御腐蚀性电解液对传感器的腐蚀，陶瓷管内的支撑支架可以确保光栅位置不触碰陶瓷管内壁，使其处于不受力状态，保证了测温准确性，灌装无气泡液体可以延长使用寿命并能有效提升光纤光栅传感器的响应度和灵敏度，作为腐蚀性环境中使用的一种无源传感器，性能优越且可靠。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种液体封装光纤光栅温度传感器，其特征在于，包括单孔陶瓷封装件、端盖、保护管、光纤光栅支架、以及光纤光栅；
2.如权利要求1所述的液体封装光纤光栅温度传感器，其特征在于，所述光纤光栅通过两点固定将栅区固定关于所述光纤光栅支架上，所述光纤光栅支架具有菱形支撑杆，装配于所述单孔陶瓷封装件中。
3.如权利要求1所述的液体封装光纤光栅温度传感器，其特征在于，所述端盖与所述单孔陶瓷封装件过盈配合。
4.如权利要求3所述的液体封装光纤光栅温度传感器，其特征在于，所述端盖为弹性体，所述端盖与所述单孔陶瓷封装件过盈配合时，所述保护管与所述端盖压紧配合。
5.如权利要求3所述的液体封装光纤光栅温度传感器，其特征在于，所述端盖与所述单孔陶瓷封装件之间和/或所述端盖与所述保护管之间具有胶水密封。
6.如权利要求1所述的液体封装光纤光栅温度传感器，其特征在于，所述保护管上具有注胶孔，用于连续的注入无气泡的导热油以及封装胶水，使得所述导热油充满所述单孔陶瓷封装件内腔时所述封装胶水与导热油紧密的注入所述保护管与光纤之间的间隙，并形成胶封。>
7.如权利要求6所述的液体封装光纤光栅温度传感器，其特征在于，导热油与所述封装胶水不相溶，优选方案，所述导热油为含有碳链在C15以上的烃类化合物；所述封装胶水为环氧树脂。
8.如权利要求1至7任意一项所述的液体封装光纤光栅温度传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.如权利要求8所述的液体封装光纤光栅温度传感器的制备方法，其特征在于，步骤(3)采用除泡机去除导热油内的气泡，通过端盖与所述单孔陶瓷封装件之间的间隙排出。
10.如权利要求8所述的液体封装光纤光栅温度传感器的制备方法，其特征在于，分别采用活塞推挤将导热油和封装胶水挤入连通的通道内，再注入注胶孔，实现连续地注入导热油和封装胶水，避免引入气泡。
...【技术特征摘要】
1.一种液体封装光纤光栅温度传感器，其特征在于，包括单孔陶瓷封装件、端盖、保护管、光纤光栅支架、以及光纤光栅；
2.如权利要求1所述的液体封装光纤光栅温度传感器，其特征在于，所述光纤光栅通过两点固定将栅区固定关于所述光纤光栅支架上，所述光纤光栅支架具有菱形支撑杆，装配于所述单孔陶瓷封装件中。
3.如权利要求1所述的液体封装光纤光栅温度传感器，其特征在于，所述端盖与所述单孔陶瓷封装件过盈配合。
4.如权利要求3所述的液体封装光纤光栅温度传感器，其特征在于，所述端盖为弹性体，所述端盖与所述单孔陶瓷封装件过盈配合时，所述保护管与所述端盖压紧配合。
5.如权利要求3所述的液体封装光纤光栅温度传感器，其特征在于，所述端盖与所述单孔陶瓷封装件之间和/或所述端盖与所述保护管之间具有胶水密封。
6.如权利要求1所述的液体封装光纤光栅温度传感器，其特征在于，所述保护管上具有注...
【专利技术属性】
技术研发人员：王韬，余志伟，李立彤，方勇，杭常东，褚锴，邓巍，熊熠彬，刘壮，陈礼庚，洪登，
申请(专利权)人：长飞武汉光系统股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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