一種基于光強(qiáng)調(diào)制原理的光纖溫度傳感器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于光強(qiáng)調(diào)制原理的光纖溫度傳感器，其特征在于：包括：保護(hù)管（10）；感溫塊（1），安裝于所述保護(hù)管（10）中，并能夠在所述保護(hù)管（10）中朝一個方向產(chǎn)生膨脹或者收縮；滑塊（4），安裝于所述保護(hù)管（10）中，并能夠隨所述感溫塊（1）的膨脹或收縮移動；彈性元件（5），一端與所述滑塊（8）固定連接，另一端與固定安裝于所述保護(hù)管（10）中的檔板（6）相連接；光纖探頭（7），安裝于所述保護(hù)管（10）中，與所述滑塊（4）間隔設(shè)置，所述光纖探頭（7）上具有入射光纖（8）和出射光纖（9）。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定、使用成本較低，并可用于接觸式測溫和非接觸測溫且不受環(huán)境影響。
【專利說明】一種基于光強(qiáng)調(diào)制原理的光纖溫度傳感器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種溫度傳感器，尤其涉及一種基于光強(qiáng)調(diào)制原理的光纖溫度傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，工業(yè)生產(chǎn)過程中溫度參數(shù)的監(jiān)控往往直接關(guān)系著產(chǎn)品的質(zhì)量。目前使用較多的溫度參數(shù)監(jiān)控方式有熱電偶測溫、紅外測溫和比色法測溫等。其中，熱電偶測溫存在響應(yīng)速度慢，安裝保護(hù)管操作復(fù)雜的缺陷與問題；紅外測溫中使用的光纖探頭需選用耐高溫的寶石并且需要將其加工成黑腔，所以材料和加工成本較高，導(dǎo)致紅外測溫存在使用成本較高的缺陷與問題；而比色測溫需應(yīng)用濾光片等光學(xué)材料，所以大大的提高了系統(tǒng)的復(fù)雜度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、使用成本低、并可用于接觸式測溫和非接觸式測溫的基于光強(qiáng)調(diào)制原理的光纖溫度傳感器。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種基于光強(qiáng)調(diào)制原理的光纖溫度傳感器，包括:
保護(hù)管；
感溫塊，安裝于所述保護(hù)管中，并能夠在所述保護(hù)管中朝一個方向產(chǎn)生膨脹或者收
縮；
滑塊，安裝于所述保護(hù)管中，并能夠隨所述感溫塊的膨脹或收縮移動；
彈性元件，一端與所述滑塊固定連接，另一端與固定安裝于所述保護(hù)管中的檔板相連
接；
光纖探頭，安裝于所述保護(hù)管中，與所述滑塊間隔設(shè)置，所述光纖探頭上具有入射光纖和出射光纖。
[0005]所述感溫塊與所述滑塊之間設(shè)置有推板，所述感溫塊在膨脹或收縮時能夠通過所述推板使所述滑塊移動。
[0006]所述推板與所述滑塊之間設(shè)置有位移放大器。
[0007]所述保護(hù)管上還安裝有數(shù)據(jù)接口。
[0008]所述彈性元件為套裝在所述滑塊上的螺旋彈簧，所述螺旋彈簧的一端與固定安裝在所述滑塊上的止動板相連接，另一端與所述檔板相連接。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為:由于滑塊與光纖探頭之間的間距在感溫塊受熱后會發(fā)生變化，而該種變化會引起出射光纖接收端光強(qiáng)的變化，該光強(qiáng)的變化又反映了滑塊與光纖探頭之間的間距，該間距的變化與溫度的變化成比例，從而經(jīng)過換算便可得知被測物體的溫度，整個傳感器構(gòu)造簡單實用，因此本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定、使用成本較低，并可用于接觸式測溫和非接觸式測溫并且不受環(huán)境影響?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中:保護(hù)管10，感溫塊1，推板2，位移放大器3，滑塊4，檔板6，光接收面42，彈性元件5，止動板41，光纖探頭7，入射光纖8，出射光纖9，數(shù)據(jù)接口 11。
【具體實施方式】
[0011]以下結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明:參見圖1所示，本發(fā)明的一種基于光強(qiáng)調(diào)制原理的光纖溫度傳感器，包括有頂端密封的保護(hù)管10，該保護(hù)管10中安裝有由感溫材料制成的感溫塊I,該感溫塊I位于保護(hù)管10內(nèi)部的頂端，這樣感溫塊I在受熱時僅能朝一個方向膨脹或者收縮，感溫塊I的底部設(shè)置有推板2，該推板2的豎直截面為T型，推板2的豎直部與感溫塊I的底部相接觸，水平部通過位移放大器3與滑塊4相接觸，滑塊4的頂端與位移放大器3相連接，底端穿過固定安裝在保護(hù)管10中的檔板6的中心，在滑塊4上套裝有螺旋彈簧構(gòu)成的彈性元件5，該彈性元件5的頂端與固定安裝在滑塊4上的止動板41相連接，彈性元件5的底端與檔板6相連接，在滑塊4近光纖探頭7的底端形成有光接收面42，光接收面42的下方間隔的設(shè)置有光纖探頭7，該光纖探頭7上具有入射光纖8和出射光纖9。
[0012]基于上述結(jié)構(gòu)設(shè)計，本發(fā)明的原理是:當(dāng)感溫塊I接觸熱源或者熱輻射后便會開始膨脹或者收縮時，這種膨脹或者收縮的變化量使推板2產(chǎn)生位移，該位移經(jīng)位移放大器3放大后施加至滑塊4上，使滑塊4也產(chǎn)生位移，從而使滑塊4與光纖探頭7之間的間距發(fā)生變化，而另外設(shè)定的激光源發(fā)出的光經(jīng)入射光纖8照射在滑塊4的光接收面42上，光接收面42與光纖探頭7端面之間的間距發(fā)生變化時，會引起出射光纖9接收端光強(qiáng)的變化，該光強(qiáng)的變化反映了滑塊4與光纖探頭7之間的間距，該間距的變化與溫度的變化成比例，從而經(jīng)過換算便可得知被測物體或者環(huán)境的溫度。
[0013]需要進(jìn)一步說明的是:本發(fā)明中的感溫塊I由感溫材料制成，該種材料需有較好的熱致伸縮效果，并且可直接接觸發(fā)熱源也可利用熱輻射感知溫度變化，優(yōu)選該感溫材料是水銀或高分子形狀記憶材料，在保護(hù)管10上還安裝有數(shù)據(jù)接口 11。另外，光纖探頭7光纖束的排布可根據(jù)需要隨機(jī)排布，也可排布為單圈同軸結(jié)構(gòu)、雙圈同軸結(jié)構(gòu)、三圈同軸結(jié)構(gòu)或單根入射光纖和單根出射光纖成對結(jié)構(gòu)等。
[0014]此外，本發(fā)明使用時應(yīng)用到的光電信號調(diào)理電路、光電轉(zhuǎn)換電路和溫度補(bǔ)償電路等均為現(xiàn)有中能實現(xiàn)同樣功能的電路中的任一種。
[0015]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不以上述實施方式為限，但凡本領(lǐng)域普通技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明所揭示內(nèi)容所作的等效修飾或變化，皆應(yīng)納入權(quán)利要求書中記載的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于光強(qiáng)調(diào)制原理的光纖溫度傳感器，其特征在于:包括: 保護(hù)管(10); 感溫塊(1)，安裝于所述保護(hù)管(10)中，并能夠在所述保護(hù)管(10)中朝一個方向產(chǎn)生膨脹或者收縮； 滑塊(4)，安裝于所述保護(hù)管(10)中，并能夠隨所述感溫塊(I)的膨脹或收縮移動； 彈性元件(5)，一端與所述滑塊(8)固定連接，另一端與固定安裝于所述保護(hù)管(10)中的檔板(6)相連接； 光纖探頭(7)，安裝于所述保護(hù)管(10)中，與所述滑塊(4)間隔設(shè)置，所述光纖探頭(7)上具有入射光纖(8 )和出射光纖(9 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖溫度傳感器，其特征在于:所述感溫塊(I)與所述滑塊(4)之間設(shè)置有推板(2)，所述感溫塊(I)在膨脹或收縮時能夠通過所述推板(2)使所述滑塊(4)移動。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光纖溫度傳感器，其特征在于:所述推板(2)與所述滑塊(4)之間設(shè)置有位移放大器(3)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖溫度傳感器，其特征在于:所述保護(hù)管(2)上還安裝有數(shù)據(jù)接口(11)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的光纖溫度傳感器，其特征在于:所述彈性元件(5)為套裝在所述滑塊(4)上的螺旋彈簧，所述螺旋彈簧的一端與固定安裝在所述滑塊(4)上的止動板(41)相連接,另一端與所述檔板(6)相連接。
【文檔編號】G01K11/32GK103743498SQ201410013796
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2014年1月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月13日
【發(fā)明者】賈丙輝, 馮勇, 李宗靖 申請人:南京工程學(xué)院