專利名稱：一種內(nèi)嵌式雙金屬光纖光柵溫度傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及光纖傳感器，尤其是雙金屬光纖光柵溫度傳感器。
二背景技術(shù)：
光纖光柵具有許多其它傳感器無法比擬的優(yōu)點全光測量，在監(jiān)測現(xiàn)場無電氣設(shè) 備，不受電磁及核輻射干擾；以反射光的中心波長表征被測量，不受光源功率波動、光纖微 彎效應(yīng)及耦合損耗等因素的影響；使用壽命長等等。光纖光柵固有的溫度分辨率很低，約0. rc /Pm。這在很多應(yīng)用領(lǐng)域都無法滿足要 求。因此，很多研究人員就提高其溫度靈敏度做了很多工作。對于光纖光柵溫度傳感器，可 以利用巧妙地封裝，使光纖光柵的長度隨溫度變化，以增加其溫度靈敏度。雙金屬溫度增敏 是非常有效的一種方法。其工作原理為溫度變化時，把兩種熱膨脹系數(shù)不同的金屬長度變 化量的差轉(zhuǎn)化成光柵長度的變化量，提高光纖光柵的返回中心波長的變化量，從而提高光 纖光柵的溫度靈敏度。對于雙金屬光纖光柵溫度傳感器，因為光纖光柵所能承受應(yīng)變有限，故其量程有 限。為了充分利用其有限的量程，為監(jiān)測服務(wù)，應(yīng)當(dāng)使雙金屬光纖光柵溫度傳感器的量程剛 好和監(jiān)測環(huán)境要求的量程重回。這就要求控制雙金屬光纖光柵溫度傳感器的靈敏度和移動 其量程。專利200810105788. 7采用預(yù)先對光纖光柵松弛的方法，控制光纖光柵開始被拉伸 的溫度，從而移動雙金屬光纖光柵溫度傳感器的量程。但是，在預(yù)先對光纖光柵松弛的過程中，需要移動雙金屬結(jié)構(gòu)中的一個元件。然 而，用傳統(tǒng)方法移動該元件很難保證該元件不發(fā)生橫向偏移。該元件的橫向偏移將增加光 纖光柵所受到的剪切力，使雙金屬光纖光柵傳感器的量程變小。這影響了傳感器的正常使用。
三
實用新型內(nèi)容為了減小該元件的橫向偏移，本實用新型使雙金屬中移動的元件內(nèi)嵌入不移動的 元件中。這樣，在移動該元件時，其始終在不移動元件的導(dǎo)向槽內(nèi)。這能有效減小因?qū)饫w 光柵預(yù)松而引入的對光纖光柵的不良影響。本實用新型提供的是一種內(nèi)嵌式雙金屬光纖光柵溫度傳感器。一種內(nèi)嵌式雙金屬光纖光柵溫度傳感器，包括光纖光柵、金屬件1和金屬件2，其 特征在于所述金屬件1和所述金屬件2的一端固定在一起，并且，所述金屬件1內(nèi)嵌入所 述金屬件2中；在它們的另一端，所述光纖光柵的兩個端點分別與它們的這端固定。
四
附圖是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，1為光纖光柵；2為金屬件1 ；3為金屬件2 ；4為金屬件1與金屬件2的固定
點ο2/2頁
五具體實施方式
下面結(jié)合舉例對本實用新型做更詳細(xì)的描述該傳感起主要由三部分組成光纖光柵、金屬件1和金屬件2。如說明書附圖所示，先制作金屬件1和金屬件2。金屬件2上有一導(dǎo)向槽。金 屬件ι被固定在導(dǎo)向槽內(nèi)，金屬件1的一端和金屬件2的一端固定在一起，并且金屬件 1與金屬件2的相對位置可以調(diào)節(jié)。這種既能固定又能調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)的制作方式同專利 200810105788. 7，可以使用螺釘、螺母和條形孔完成。在金屬件1上制作一個條形孔，調(diào)節(jié) 金屬件1和金屬件2的相對位置時，松開螺釘和螺母，因為金屬件1上有一條形孔，故可以 被推動。把金屬件1調(diào)節(jié)到合適位置，再固定螺釘和螺母。本實用新型的內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)在調(diào) 節(jié)金屬件1的位置時，能減小其橫向偏移。光纖光柵固定在金屬件1和金屬件2的另一端。光纖光柵的兩個固定點均為直線 形狀，而不是理論上的沒有大小的一個點。因為金屬件1的橫向偏移減小了，光纖光柵的兩 個固定點的兩條直線之間的偏離也相應(yīng)減小了，光纖光柵受到的剪切力也減小了。這樣，該 雙金屬光纖光柵溫度傳感器的性能就得到了保障；光纖光柵也不至于達(dá)不到設(shè)計的量程就 被拉斷。
權(quán)利要求一種內(nèi)嵌式雙金屬光纖光柵溫度傳感器，包括光纖光柵、金屬件1和金屬件2，其特征在于所述金屬件1和所述金屬件2的一端固定在一起，并且，所述金屬件1內(nèi)嵌入所述金屬件2中；在它們的另一端，所述光纖光柵的兩個端點分別與它們的這端固定。
專利摘要本實用新型提供的是一種內(nèi)嵌式雙金屬光纖光柵溫度傳感器，包括光纖光柵、金屬件1和金屬件2。在預(yù)先對光纖光柵松弛的過程中，需要移動雙金屬結(jié)構(gòu)中的一個元件。然而，用傳統(tǒng)方法移動該元件很難保證該元件不發(fā)生橫向偏移。該元件的橫向偏移將增加光纖光柵所受到的剪切力，使雙金屬光纖光柵傳感器的量程變小。為了減小該元件的橫向偏移，本實用新型使雙金屬中移動的元件內(nèi)嵌入不移動的元件中。這樣，在移動該元件時，其始終在不移動元件的導(dǎo)向槽內(nèi)。這能有效減小因?qū)饫w光柵預(yù)松而引入的對光纖光柵的不良影響。
文檔編號G01K11/32GK201765070SQ20102020302
公開日2011年3月16日 申請日期2010年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月26日
發(fā)明者劉愛春, 周振安, 李闊 申請人:中國地震局地殼應(yīng)力研究所