專利名稱：一種光纖光柵溫度傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種光纖光柵溫度傳感器，屬于光纖光柵的應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
通過紫外寫入技術(shù)，相位掩模寫入法使得光纖某一段的折射率呈周期性的變化，該段折射率已經(jīng)被改變的光纖稱為光纖光柵。當(dāng)光纖光柵所處環(huán)境的溫度、壓力、應(yīng)變、振動等物理參量改變時(shí)，會造成通過光纖光柵或被光纖光柵反射的光波長改變。由于光纖光柵對溫度、壓力、應(yīng)變、振動等多種物理參量具備靈敏特性，光纖光柵可被用作測量這些物理參量的傳感器。根據(jù)具體測量要求，光纖光柵可通過不同封裝形式而開發(fā)成溫度、壓力、應(yīng)變或振動等各種傳感器。由于光纖光柵具備抗電磁干擾、體積輕、可分布式布置、遠(yuǎn)距離傳輸信號損耗小等的特點(diǎn)，光纖光柵作為傳感元件已被人們開始廣泛的關(guān)注和進(jìn)行深入的開發(fā)。由于光纖光柵本身主要成分為石英材質(zhì)，光纖光柵的封裝固定一直是其作為傳感器的一大技術(shù)難題。當(dāng)前光纖光柵傳感器的封裝固定主要是采用膠粘或聚合物封裝的方法，由于黏膠劑和聚合物本身的性能參數(shù)易受環(huán)境影響，其自身的蠕變或遲滯容易對測量結(jié)果造成很大的誤差，難以同時(shí)實(shí)現(xiàn)傳感器高精度、高靈敏度、高分辨率的要求。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型正是針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足而設(shè)計(jì)提供了一種光纖光柵溫度傳感器，其目的是提供一種可實(shí)現(xiàn)對溫度進(jìn)行高精度高靈敏度高分辨率測量的光纖光柵溫度傳感器。本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn)的該種光纖光柵溫度傳感器，其特征在于將鍍金光纖光柵放置鋁合金基座的上表面上的V型槽內(nèi)，V型槽內(nèi)填充導(dǎo)熱膠，以起到熱傳導(dǎo)和對光纖光柵進(jìn)行防振的保護(hù)作用，V型槽的兩端的鋁合金基座上加工有左阻焊溝和右阻焊溝，鍍金光纖光柵位于左阻焊溝和右阻焊溝以外的延伸段分別擱置在鋁合金基座上的左焊臺和右焊臺的焊接槽上并通過錫焊固定，鍍金光纖光柵從左焊臺和右焊臺外側(cè)兩端伸出左尾纖和右尾纖，鋁合金基座為規(guī)則對稱結(jié)構(gòu)及形狀，可根據(jù)實(shí)際安裝環(huán)境的需求設(shè)計(jì)為方形或圓柱形等具備對稱結(jié)構(gòu)的形狀。本實(shí)用新型技術(shù)方案的特點(diǎn)是將鍍金光纖光柵兩端通過錫焊方式固定在高膨脹系數(shù)金屬基底兩端?；资孪冗M(jìn)行鍍銀或鍍銅鍍錫的表面處理。光纖光柵中部懸空，懸空段用導(dǎo)熱膠進(jìn)行填充。焊接時(shí)間不超過3秒，焊錫融化后表面應(yīng)光滑，應(yīng)充分保證光纖光柵與基底的緊密焊接。本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和有益效果是光纖光柵的封裝固定可靠，實(shí)現(xiàn)完全無膠化封裝，使得傳感器在寬溫度范圍區(qū)間都具備良好的線性度及高精度、高靈敏度及高分辨率。本方法可實(shí)現(xiàn)傳感器的快速裝配，操作方便，傳感器結(jié)構(gòu)簡單小巧，并且可以將多個傳感器進(jìn)行串聯(lián)，實(shí)現(xiàn)分布式的溫度測量。

圖I是本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
如圖I所示，該種光纖光柵溫度傳感器，其特征在于將鍍金光纖光柵I放置鋁合金基座2的上表面上的V型槽內(nèi)根部，V型槽的兩端的鋁合金基座2上加工有左阻焊溝5和右阻焊溝6，鍍金光纖光柵I位于左阻焊溝5和右阻焊溝6以外的延伸段分別擱置在鋁合金基座2上的左焊臺3和右焊臺4的焊接槽上并通過錫焊固定,左右長度保持對稱,焊接完成后在V型槽內(nèi)填充導(dǎo)熱膠，鍍金光纖光柵I從左焊臺3和右焊臺4外側(cè)兩端伸出左尾纖7和右尾纖8，鋁合金基座2為規(guī)則對稱結(jié)構(gòu)及形狀，可根據(jù)實(shí)際安裝環(huán)境的需求設(shè)計(jì)為方形或圓柱形等具備對稱結(jié)構(gòu)的形狀。然后再做適當(dāng)?shù)耐獠糠庋b即可制成高精度高靈敏度高分辨率的光纖光柵溫度傳感器。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用錫焊固定光纖光柵可實(shí)現(xiàn)完全無膠化，可以避免由于膠本身蠕變和遲滯帶來的測量誤差，以及可以避免在高溫區(qū)和低溫區(qū)因膠粘劑性能不穩(wěn)定而影響傳感器的性能。本方法操作簡單，節(jié)省了膠粘光纖需等待膠固化的時(shí)間，傳感器裝配更加迅速快捷，而且測量特性優(yōu)異，在寬溫區(qū)范圍內(nèi)都具備高精度高靈敏度高分辨率。
權(quán)利要求1.一種光纖光柵溫度傳感器，其特征在于將鍍金光纖光柵(I)放置鋁合金基座(2)的上表面上的V型槽內(nèi)，V型槽內(nèi)填充導(dǎo)熱膠，V型槽的兩端的鋁合金基座(2)上加工有左阻焊溝(5)和右阻焊溝(6)，鍍金光纖光柵(I)位于左阻焊溝(5)和右阻焊溝(6)以外的延伸段分別擱置在鋁合金基座(2)上的左焊臺(3)和右焊臺(4)的焊接槽上并通過錫焊固定，鍍金光纖光柵(I)從左焊臺(3)和右焊臺(4)外側(cè)兩端伸出左尾纖(7)和右尾纖(8)，鋁合金基座(2)為規(guī)則對稱結(jié)構(gòu)及形狀。
專利摘要本實(shí)用新型是一種光纖光柵溫度傳感器，其特征在于將鍍金光纖光柵放置鋁合金基座的上表面上的V型槽內(nèi)，V型槽內(nèi)填充導(dǎo)熱膠，V型槽的兩端的鋁合金基座上加工有左阻焊溝和右阻焊溝，鍍金光纖光柵位于左阻焊溝和右阻焊溝以外的延伸段分別擱置在鋁合金基座上的左焊臺和右焊臺的焊接槽上并通過錫焊固定，鍍金光纖光柵從左焊臺和右焊臺外側(cè)兩端伸出左尾纖和右尾纖，鋁合金基座為規(guī)則對稱結(jié)構(gòu)及形狀，本實(shí)用新型采用錫焊固定光纖光柵可實(shí)現(xiàn)完全無膠化，可以避免由于膠本身蠕變和遲滯帶來的測量誤差，以及可以避免在高溫區(qū)和低溫區(qū)因膠粘劑性能不穩(wěn)定而影響傳感器的性能。
文檔編號G01K11/32GK202372277SQ201120452060
公開日2012年8月8日 申請日期2011年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月15日
發(fā)明者周璇, 徐進(jìn), 田俊華, 鄭軍 申請人:武漢航空儀表有限責(zé)任公司