一种基于光强调制原理的光纤温度传感器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于光强调制原理的光纤温度传感器，其特征在于：包括：保护管（10）；感温块（1），安装于所述保护管（10）中，并能够在所述保护管（10）中朝一个方向产生膨胀或者收缩；滑块（4），安装于所述保护管（10）中，并能够随所述感温块（1）的膨胀或收缩移动；弹性元件（5），一端与所述滑块（8）固定连接，另一端与固定安装于所述保护管（10）中的档板（6）相连接；光纤探头（7），安装于所述保护管（10）中，与所述滑块（4）间隔设置，所述光纤探头（7）上具有入射光纤（8）和出射光纤（9）。本实用新型结构简单、性能稳定、使用成本较低，并可用于接触式测温和非接触测温且不受环境影响。
【专利说明】一种基于光强调制原理的光纤温度传感器

【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种温度传感器，尤其涉及一种基于光强调制原理的光纤温度传感器。

【背景技术】
[0002]众所周知，工业生产过程中温度参数的监控往往直接关系着产品的质量。目前使用较多的温度参数监控方式有热电偶测温、红外测温和比色法测温等。其中，热电偶测温存在响应速度慢，安装保护管操作复杂的缺陷与问题；红外测温中使用的光纤探头需选用耐高温的宝石并且需要将其加工成黑腔，所以材料和加工成本较高，导致红外测温存在使用成本较高的缺陷与问题；而比色测温需应用滤光片等光学材料，所以大大的提高了系统的复杂度。


【发明内容】

[0003]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单、使用成本低、并可用于接触式测温和非接触式测温的基于光强调制原理的光纤温度传感器。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型提供一种基于光强调制原理的光纤温度传感器，包括:
[0005]保护管；
[0006]感温块，安装于所述保护管中，并能够在所述保护管中朝一个方向产生膨胀或者收缩；
[0007]滑块，安装于所述保护管中，并能够随所述感温块的膨胀或收缩移动；
[0008]弹性元件，一端与所述滑块固定连接，另一端与固定安装于所述保护管中的档板相连接；
[0009]光纤探头，安装于所述保护管中，与所述滑块间隔设置，所述光纤探头上具有入射光纤和出射光纤。
[0010]所述感温块与所述滑块之间设置有推板，所述感温块在膨胀或收缩时能够通过所述推板使所述滑块移动。
[0011 ] 所述推板与所述滑块之间设置有位移放大器。
[0012]所述保护管上还安装有数据接口。
[0013]所述弹性元件为套装在所述滑块上的螺旋弹簧，所述螺旋弹簧的一端与固定安装在所述滑块上的止动板相连接，另一端与所述档板相连接。
[0014]与现有技术相比，本实用新型的有益效果为:由于滑块与光纤探头之间的间距在感温块受热后会发生变化，而该种变化会引起出射光纤接收端光强的变化，该光强的变化又反映了滑块与光纤探头之间的间距，该间距的变化与温度的变化成比例，从而经过换算便可得知被测物体的温度，整个传感器构造简单实用，因此本实用新型结构简单、性能稳定、使用成本较低，并可用于接触式测温和非接触式测温并且不受环境影响。

【专利附图】

【附图说明】
[0015]图1为本实用新型的结构示意图；
[0016]图中:保护管10，感温块1，推板2，位移放大器3，滑块4，档板6，光接收面42，弹性元件5，止动板41，光纤探头7，入射光纤8，出射光纤9，数据接口 11。

【具体实施方式】
[0017]以下结合附图和【具体实施方式】对本实用新型做进一步详细说明:参见图1所示，本实用新型的一种基于光强调制原理的光纤温度传感器，包括有顶端密封的保护管10，该保护管10中安装有由感温材料制成的感温块1，该感温块I位于保护管10内部的顶端，这样感温块I在受热时仅能朝一个方向膨胀或者收缩，感温块I的底部设置有推板2，该推板2的竖直截面为T型，推板2的竖直部与感温块I的底部相接触，水平部通过位移放大器3与滑块4相接触，滑块4的顶端与位移放大器3相连接，底端穿过固定安装在保护管10中的档板6的中心，在滑块4上套装有螺旋弹簧构成的弹性元件5，该弹性元件5的顶端与固定安装在滑块4上的止动板41相连接，弹性元件5的底端与档板6相连接，在滑块4近光纤探头7的底端形成有光接收面42，光接收面42的下方间隔的设置有光纤探头7，该光纤探头7上具有入射光纤8和出射光纤9。
[0018]基于上述结构设计，本实用新型的原理是:当感温块I接触热源或者热辐射后便会开始膨胀或者收缩时，这种膨胀或者收缩的变化量使推板2产生位移，该位移经位移放大器3放大后施加至滑块4上，使滑块4也产生位移，从而使滑块4与光纤探头7之间的间距发生变化，而另外设定的激光源发出的光经入射光纤8照射在滑块4的光接收面42上，光接收面42与光纤探头7端面之间的间距发生变化时，会引起出射光纤9接收端光强的变化，该光强的变化反映了滑块4与光纤探头7之间的间距，该间距的变化与温度的变化成比例，从而经过换算便可得知被测物体或者环境的温度。
[0019]需要进一步说明的是:本实用新型中的感温块I由感温材料制成，该种材料需有较好的热致伸缩效果，并且可直接接触发热源也可利用热辐射感知温度变化，优选该感温材料是水银或高分子形状记忆材料，在保护管10上还安装有数据接口 11。另外，光纤探头7光纤束的排布可根据需要随机排布，也可排布为单圈同轴结构、双圈同轴结构、三圈同轴结构或单根入射光纤和单根出射光纤成对结构等。
[0020]此外，本实用新型使用时应用到的光电信号调理电路、光电转换电路和温度补偿电路等均为现有中能实现同样功能的电路中的任一种。
[0021]以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式，本实用新型的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本实用新型所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。
【权利要求】
1.一种基于光强调制原理的光纤温度传感器，其特征在于:包括: 保护管(10); 感温块(1)，安装于所述保护管(10)中，并能够在所述保护管(10)中朝一个方向产生膨胀或者收缩； 滑块(4)，安装于所述保护管(10)中，并能够随所述感温块(I)的膨胀或收缩移动； 弹性元件(5)，一端与所述滑块(8)固定连接，另一端与固定安装于所述保护管(10)中的档板(6)相连接； 光纤探头(7)，安装于所述保护管(10)中，与所述滑块(4)间隔设置，所述光纤探头(7)上具有入射光纤(8 )和出射光纤(9 )。
2.根据权利要求1所述的光纤温度传感器，其特征在于:所述感温块(I)与所述滑块(4)之间设置有推板(2)，所述感温块(I)在膨胀或收缩时能够通过所述推板(2)使所述滑块(4)移动。
3.根据权利要求2所述的光纤温度传感器，其特征在于:所述推板(2)与所述滑块(4)之间设置有位移放大器(3)。
4.根据权利要求1所述的光纤温度传感器，其特征在于:所述保护管(2)上还安装有数据接口(11)。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的光纤温度传感器，其特征在于:所述弹性元件(5)为套装在所述滑块(4)上的螺旋弹簧，所述螺旋弹簧的一端与固定安装在所述滑块(4)上的止动板(41)相连接,另一端与所述档板(6)相连接。
【文档编号】G01K11/32GK203949743SQ201420018545
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年1月13日 优先权日:2014年1月13日
【发明者】贾丙辉, 冯勇, 李宗靖 申请人:南京工程学院