专利名称：点式感温光纤光栅传感头的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种基于光纤光栅传感技术的点式传感头，特别涉及一种应用于高压开关柜的低成本绝缘封装的分布式光纤光栅传感头。
背景技术：
光纤光栅是利用光纤材料的光敏性，通过紫外光曝光的方法将入射光相干场图样写入纤芯，在纤芯内产生沿纤芯轴向的折射率周期性变化，从而形成永久性空间的相位光栅，其作用实质上是在纤芯内形成一个窄带的(透射或反射)滤波器或反射镜。当一束宽光谱光经过光纤光栅时，满足光纤光栅布拉格条件的波长将产生反射，其余的波长透过光纤光栅继续传输。如果光栅处的温度发生变化，由于热胀冷缩，光栅条纹周期也会跟随温度变化，光栅布喇格波长也就跟着变化。这样通过检测光栅反射光的波长变化，就可以知道光栅处的温度变化。光纤光栅温度传感器是目前国际上新一代的光纤温度传感器，具有本质安全防爆、抗强电磁干扰、电绝缘性好、防雷击、高精度、重量轻体积小，能方便地使用波分复用技术在一根光纤中串接多个光纤光栅或多个光纤光栅通过分束器并接在一个光纤上进行分布式测量。因此，光纤光栅温度传感器特别适合电力系统对于温度传感器可靠性高、绝缘性能好、抗电磁干扰、重复性好、响应速度快、体积小且价格低的要求。但是，光纤光栅本身十分脆弱，极易损坏，需要进行封装，普通的光栅封装方法非常容易造成光纤光栅损坏。目前，市场上多少光纤光栅温度传感器多为金属管加带有金属的铠装光缆套管封装，无法达到绝缘性能的要求，不能用于高压开关柜等与高压电连接的环境中，并且光纤光栅本身十分脆弱，极易损坏，普通的光栅封装方法，非常容易造成光纤光栅损坏。在本实用新型作出之前，公开号为C拟627479的中国实用新型专利提供了一种分布式光纤光栅封装温度传感器，它包括裸光纤光栅，在光纤光栅外包有封装管，封装管的两端设置有胶粘剂封头，光纤光栅的两端伸出胶粘剂封头，并在封装管两端的外部设置有薄壁金属环。采用该项封装技术存在着无法达到绝缘性能好、抗电磁干扰的不足。公开号为 CN201203489Y的中国实用新型专利提供了一种光纤光栅传感器的结构，将光纤与光栅包覆于一陶瓷体中，虽然解决了无金属化封装的问题，但是，采用的陶瓷管为具有不同内径，且一端封闭，所以，封装时，只能将光栅从开口的一端插入，这样极易使光栅前端触碰到陶瓷管壁，造成光栅的损毁，不利于光纤光栅温度传感器的批量生产；并且，采用普通的陶瓷管， 在受到外力影响时，极易造成陶瓷管的破裂，从而损毁光栅。
发明内容本实用新型目的是克服现有技术存在的不足，提供一种绝缘性能和抗电磁干扰性能好，并且操作方便，能有效降低光纤光栅损坏率的点式感温光纤光栅传感头。实现本实用新型目的的技术方案是提供一种点式感温光纤光栅传感头，光纤尾纤的末端刻上光栅，制成光纤光栅，光纤光栅与光纤尾纤为一整体；一个光纤塑料套管套在光纤尾纤上，光纤光栅露在光纤塑料套管的外面；一个两头穿通的陶瓷保护管套在光纤光栅上，陶瓷保护管的末端用密封硅胶密封；各相接触的部分用环氧胶粘接。光纤塑料套管与光纤尾纤的末端通过环氧胶粘接固定。陶瓷保护管套住光纤光栅后，再外套在套有光纤尾纤的光纤塑料套管上3 7毫米，陶瓷保护管与光纤塑料套管通过环氧胶粘接固定。陶瓷保护管相对于塑料光纤套管一端的末端2毫米处，用硅胶或者353ND环氧胶水密封。与现有技术相比，本实用新型在传感头的封装中无金属部件，因此，满足了绝缘、 抗电磁的要求；同时，由于陶瓷管采用两端穿通的结构，封装时，陶瓷管从光纤光栅末端套上，减少了操作时，与光纤光栅接触的机会，降低了光纤光栅的损坏率，并且，该陶瓷管采用氧化锆陶瓷或氧化铝陶瓷，有效提高了陶瓷管的韧性、抗弯强度和耐磨性，更好对光纤光栅进行了保护，减少了操作时与光纤光栅接触的机会，有效降低了光纤光栅的损坏率。

图1是本实用新型实施例提供的一种点式感温光纤光栅传感头的结构示意图；其中1、光纤塑料套管；2、光纤尾纤；3、环氧胶；4、环氧胶；5、陶瓷保护管6、光纤光栅；7、密封胶。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步描述。实施例1参见附图1，它是本实施例提供的一种点式感温光纤光栅传感头的结构示意图。光纤光栅6被刻在光纤尾纤2的末端，光纤光栅6与光纤尾纤2为一整体，光纤塑料套管1套在光纤尾纤2上，光纤光栅6露在光纤塑料套管1的外面，光纤尾纤2与光纤塑料套管1之间通过环氧胶3粘接、固定，陶瓷保护管5为两头穿通结构，中间有一通孔，将其从光纤塑料套管1与光纤光栅6相对的一端套入，直至将光纤光栅6套上，并使其与光纤塑料套管的结合部长度为5毫米，然后用环氧胶4将其与光纤塑料套管1粘接、固定；陶瓷保护管5相对于光纤塑料套管1 一端的末端2毫米处，用硅胶或者353ND环氧胶水密封；最后，在陶瓷保护管5中心通孔的末端，用硅胶或353ND胶水7将陶瓷保护管密封。
权利要求1.一种点式感温光纤光栅传感头，光纤尾纤的末端刻上光栅，制成光纤光栅，光纤光栅与光纤尾纤为一整体；其特征在于一个光纤塑料套管套在光纤尾纤上，光纤光栅露在光纤塑料套管的外面；一个两头穿通的陶瓷保护管套在光纤光栅上，陶瓷保护管的末端用密封硅胶密封；各相互接触的部分用环氧胶粘接。
2.根据权利要求1所述的一种点式感温光纤光栅传感头，其特征在于光纤塑料套管与光纤尾纤的末端通过环氧胶粘接固定。
3.根据权利要求1所述的一种点式感温光纤光栅传感头，其特征在于陶瓷保护管套住光纤光栅后，再外套在套有光纤尾纤的光纤塑料套管上3 7毫米，陶瓷保护管与光纤塑料套管通过环氧胶粘接固定。
4.根据权利要求1所述的一种点式感温光纤光栅传感头，其特征在于陶瓷保护管相对于塑料光纤套管一端的末端2毫米处，用硅胶或者353ND环氧胶水密封。
专利摘要本实用新型公开了一种点式感温光纤光栅传感头，尤其是一种应用于高压开关柜开关触点的温度探测的分布式光纤光栅传感头。在光纤尾纤的末端刻上光栅，制成光纤光栅，光纤光栅与光纤尾纤为一整体；光纤塑料套管套在光纤尾纤上，光纤光栅露在光纤塑料套管的外面；一个两头穿通的陶瓷保护管套在光纤光栅上，陶瓷保护管的末端用密封硅胶密封。本实用新型提供的光纤光栅传感头的封装结构简单实用，封装部件无金属材料，能耐高电压，且该封装结构保证了封装过程中能有效减少触碰光栅的几率，降低了光栅的损坏率。
文档编号G01K11/32GK202209999SQ201120359128
公开日2012年5月2日 申请日期2011年9月23日 优先权日2011年9月23日
发明者姜明武, 张辉, 陈志标, 魏德刚 申请人:苏州光格设备有限公司