一种光纤传感器及其制作方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115900786A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202211418184.4G01K11/3206(2021.01)(22)申请日2022.11.14G02B6/02(2006.01)(71)申请人中国核动力研究设计院地址610000四川省成都市双流区长顺大道一段328号(72)发明人杨文华赵文斌伍晓勇蒋国富孙胜张文龙何文莫华均朱伟徐灵杰(74)专利代理机构成都行之专利代理事务所(普通合伙)51220专利代理师唐邦英(51)Int.Cl.G01D5/353(2006.01)G01B11/16(2006.01)G01L1/24(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图3页(54)发明名称一种光纤传感器及其制作方法(57)摘要本发明公开了一种光纤传感器及其制作方法，光纤传感器，包括光纤、插芯、固定套、尾柄和包壳管；所述插芯和尾柄分别设置在固定套的两端，所述包壳管一端与尾柄连接；所述光纤依次穿过包壳管、尾柄、固定套和插芯，所述光纤的端部与插芯的端部齐平；所述包壳管、尾柄、固定套和插芯均采用耐辐照材料制成。本发明的光纤传感器具有体积小、抗电磁干扰、易于构成传感网络等突出优点，且具有耐辐照的优点，能够适用于核反应堆；本发明可以实现对温度、应变、位移、压力以及加速度等参数的直接测量，且测量精度高。CN115900786ACN115900786A权利要求书1/1页1.一种光纤传感器，其特征在于，包括光纤(1)、插芯(2)、固定套(4)、尾柄(5)和包壳管(6)；所述插芯(2)和尾柄(5)分别设置在固定套(4)的两端，所述包壳管(6)一端与尾柄(5)连接；所述光纤(1)依次穿过包壳管(6)、尾柄(5)、固定套(4)和插芯(2)，所述光纤(1)的端部与插芯(2)的端部齐平；所述包壳管(6)、尾柄(5)、固定套(4)和插芯(2)均采用耐辐照材料制成。2.根据权利要求1所述的一种光纤传感器，其特征在于，所述光纤(1)包括涂覆层(11)、包壳层(12)和纤芯(13)或刻蚀有光栅(14)的纤芯(13)；所述包壳层(12)包裹在纤芯(13)外侧，所述涂覆层(11)附着在包壳层(12)外壁上，所述光栅(14)刻蚀在纤芯(13)上。3.根据权利要求2所述的一种光纤传感器，其特征在于，所述光栅(14)的宽度小于8微米；所述纤芯(13)的折射率大于包壳层(12)的折射率。4.根据权利要求2所述的一种光纤传感器，其特征在于，所述纤芯(13)上至少刻蚀有一个光栅(14)，当刻蚀有多个时，光栅(14)组以串联布置，每一组光栅(14)的波长区间唯一，两两之间不会有交叉部分。5.根据权利要求1所述的一种光纤传感器，其特征在于，所述插芯(2)采用陶瓷材料制成，所述尾柄(5)采用陶瓷或耐辐照树脂制成，所述包壳管(6)采用不锈钢制成。6.根据权利要求1所述的一种光纤传感器，其特征在于，还包括固定套(3)，所述固定套(3)穿过插芯(2)固定在固定座(4)上，所述固定套(3)上设置有外螺纹结构或内螺纹结构。7.根据权利要求6所述的一种光纤传感器，其特征在于，所述固定套(3)上设置有锥形管(7)，所述锥形管(7)的端部设置有弹性薄片(8)。8.根据权利要求1所述的一种光纤传感器，其特征在于，还包括外壳(10)和顶杆(15)，所述外壳(10)一端安装在固定座(4)上，所述顶杆(15)和插芯(2)分别置于外壳(10)内侧两端，所述顶杆(15)一端凸出于外壳(10)，另一端与插芯(2)的端面相对设置且具有间隙，所述顶杆(15)能在外力作用下进行位移，且所述顶杆(15)和外壳(10)之间设置有用于实现顶杆(15)复原的弹簧(16)。9.如权利要求1‑8任一项所述的一种光纤传感器的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、装配光纤(1)、插芯(2)、固定套(4)、尾柄(5)和包壳管(6)形成光纤传感器；S2、光纤(1)预处理：将光纤传感器依次进行光纤老化处理、堆内退火处理。10.根据权利要求9所述的制作方法，其特征在于，光纤老化处理的具体过程为：以20℃～(N+20)～‑60℃～20℃为一个循环，设置升温速率为100℃/min，降温速率为100℃/min，(N+20)和‑50℃环境下保持2小时，对光栅传感器进行不少于5次老化处理，其中，N为最高温度；退火处理的具体过程为：退火温度为300℃～350℃，中子注量为1.0×1021n/cm2。2CN115900786A说明书1/6页一种光纤传感器及其制作方法技术领域[0001]本发明涉及光纤传感技术领域，具体涉及一种光纤传感器及其制作方法。背景技术[0002]光纤传感器采用光纤光栅类传感器或光纤法珀类传感器，测量信号以光谱信号特征作载体，通过对光谱信号的采集