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专利名称：一种内嵌式双金属光纤光栅温度传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光纤传感器，尤其是双金属光纤光栅温度传感器。
二背景技术：
光纤光栅具有许多其它传感器无法比拟的优点全光测量，在监测现场无电气设 备，不受电磁及核辐射干扰；以反射光的中心波长表征被测量，不受光源功率波动、光纤微 弯效应及耦合损耗等因素的影响；使用寿命长等等。光纤光栅固有的温度分辨率很低，约0. rc /Pm。这在很多应用领域都无法满足要 求。因此，很多研究人员就提高其温度灵敏度做了很多工作。对于光纤光栅温度传感器，可 以利用巧妙地封装，使光纤光栅的长度随温度变化，以增加其温度灵敏度。双金属温度增敏 是非常有效的一种方法。其工作原理为温度变化时，把两种热膨胀系数不同的金属长度变 化量的差转化成光栅长度的变化量，提高光纤光栅的返回中心波长的变化量，从而提高光 纤光栅的温度灵敏度。对于双金属光纤光栅温度传感器，因为光纤光栅所能承受应变有限，故其量程有 限。为了充分利用其有限的量程，为监测服务，应当使双金属光纤光栅温度传感器的量程刚 好和监测环境要求的量程重回。这就要求控制双金属光纤光栅温度传感器的灵敏度和移动 其量程。专利200810105788. 7采用预先对光纤光栅松弛的方法，控制光纤光栅开始被拉伸 的温度，从而移动双金属光纤光栅温度传感器的量程。但是，在预先对光纤光栅松弛的过程中，需要移动双金属结构中的一个元件。然 而，用传统方法移动该元件很难保证该元件不发生横向偏移。该元件的横向偏移将增加光 纤光栅所受到的剪切力，使双金属光纤光栅传感器的量程变小。这影响了传感器的正常使用。
三
实用新型内容为了减小该元件的横向偏移，本实用新型使双金属中移动的元件内嵌入不移动的 元件中。这样，在移动该元件时，其始终在不移动元件的导向槽内。这能有效减小因对光纤 光栅预松而引入的对光纤光栅的不良影响。本实用新型提供的是一种内嵌式双金属光纤光栅温度传感器。一种内嵌式双金属光纤光栅温度传感器，包括光纤光栅、金属件1和金属件2，其 特征在于所述金属件1和所述金属件2的一端固定在一起，并且，所述金属件1内嵌入所 述金属件2中；在它们的另一端，所述光纤光栅的两个端点分别与它们的这端固定。
四
附图是本实用新型的结构示意图。其中，1为光纤光栅；2为金属件1 ；3为金属件2 ；4为金属件1与金属件2的固定
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五具体实施方式
下面结合举例对本实用新型做更详细的描述该传感起主要由三部分组成光纤光栅、金属件1和金属件2。如说明书附图所示，先制作金属件1和金属件2。金属件2上有一导向槽。金 属件ι被固定在导向槽内，金属件1的一端和金属件2的一端固定在一起，并且金属件 1与金属件2的相对位置可以调节。这种既能固定又能调节的结构的制作方式同专利 200810105788. 7，可以使用螺钉、螺母和条形孔完成。在金属件1上制作一个条形孔，调节 金属件1和金属件2的相对位置时，松开螺钉和螺母，因为金属件1上有一条形孔，故可以 被推动。把金属件1调节到合适位置，再固定螺钉和螺母。本实用新型的内嵌式结构在调 节金属件1的位置时，能减小其横向偏移。光纤光栅固定在金属件1和金属件2的另一端。光纤光栅的两个固定点均为直线 形状，而不是理论上的没有大小的一个点。因为金属件1的横向偏移减小了，光纤光栅的两 个固定点的两条直线之间的偏离也相应减小了，光纤光栅受到的剪切力也减小了。这样，该 双金属光纤光栅温度传感器的性能就得到了保障；光纤光栅也不至于达不到设计的量程就 被拉断。
权利要求一种内嵌式双金属光纤光栅温度传感器，包括光纤光栅、金属件1和金属件2，其特征在于所述金属件1和所述金属件2的一端固定在一起，并且，所述金属件1内嵌入所述金属件2中；在它们的另一端，所述光纤光栅的两个端点分别与它们的这端固定。
专利摘要本实用新型提供的是一种内嵌式双金属光纤光栅温度传感器，包括光纤光栅、金属件1和金属件2。在预先对光纤光栅松弛的过程中，需要移动双金属结构中的一个元件。然而，用传统方法移动该元件很难保证该元件不发生横向偏移。该元件的横向偏移将增加光纤光栅所受到的剪切力，使双金属光纤光栅传感器的量程变小。为了减小该元件的横向偏移，本实用新型使双金属中移动的元件内嵌入不移动的元件中。这样，在移动该元件时，其始终在不移动元件的导向槽内。这能有效减小因对光纤光栅预松而引入的对光纤光栅的不良影响。
文档编号G01K11/32GK201765070SQ20102020302
公开日2011年3月16日 申请日期2010年5月26日 优先权日2010年5月26日
发明者刘爱春, 周振安, 李阔 申请人:中国地震局地壳应力研究所