高溫光纖傳感器：一種耐高溫光纖傳感器

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Int.CI?

權(quán)利要求說(shuō)明書
說(shuō)明書
幅圖

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54
）發(fā)明名稱

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一種耐高溫光纖傳感器

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57
）摘要

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本發(fā)明的耐高溫光纖傳感器，包括不
銹鋼套管、光纖束、低溫接頭和高溫接頭，
特征在于：高溫接頭的外圍固定有齒形定位
散熱塊，齒形定位散熱塊的外圍均勻設(shè)置有
多個(gè)散熱條，中央開設(shè)有與高溫接頭相配合
的柱形孔。本發(fā)明的制作方法，包括：
a).
配
置粘結(jié)劑；
b).
光纖絲清潔；
c).
光纖絲預(yù)處
理；
d).
上膠；
e).
加熱固化；
f).
連接接頭；
g).
設(shè)置散熱塊。本發(fā)明的耐高溫光纖傳感
器，通過(guò)在高溫接頭的外圍固定齒形定位散
熱塊，齒形定位散熱塊的外圍均勻設(shè)置有多

高溫光纖傳感器：凱基特 耐高溫光纖傳感器 光纖探頭 溫度可達(dá)350°

光纖傳感技術(shù)是伴隨光通信的迅速發(fā)展而形成的新技術(shù)。在光通信系統(tǒng)中，光纖是光波信號(hào)長(zhǎng)距離傳輸?shù)拿劫|(zhì)。當(dāng)光波在光纖中傳輸時(shí)，表征光波的相位、頻率、振幅、偏振態(tài)等特征參量，會(huì)因溫度、壓力、磁場(chǎng)、電場(chǎng)等外界因素的作用而發(fā)生變化，故可以將光纖用作傳感器元件，探測(cè)導(dǎo)致光波信號(hào)變化的各種物理量的大小，這就是光纖傳感器。利用外界因素引起光纖相位變化來(lái)探測(cè)物理量的裝置，稱為相位調(diào)制傳感型光纖傳感器，其他還有振幅調(diào)制傳感型、偏振態(tài)調(diào)制型、傳光型等各種光纖傳感器。

高溫光纖傳感器：國(guó)內(nèi)耐高溫光纜和光纖傳感器技術(shù)發(fā)展情況

2012年，當(dāng)大成永盛剛開始研究高溫光纜和光纖傳感器生產(chǎn)的時(shí)候，國(guó)內(nèi)相對(duì)于國(guó)外，還是有比較大的差距。尤其是在石油測(cè)井領(lǐng)域，差距更加明顯。
那個(gè)時(shí)候，沒(méi)有聽(tīng)說(shuō)國(guó)內(nèi)有哪家公司能夠生產(chǎn)300攝氏度以上的高溫光纜和光纖傳感器，人們對(duì)于高溫光纜和光纖傳感器的結(jié)構(gòu)形態(tài)，也沒(méi)有很好的認(rèn)識(shí)。油田單位所使用的高溫光纜和光纖傳感器，多以直接進(jìn)口為主，產(chǎn)品進(jìn)口來(lái)源多為發(fā)達(dá)國(guó)家，比如說(shuō)，住友，斯倫貝謝，哈利波頓，NBG等。
到了2013年，隨著北京大成永盛科技有限公司300攝氏度耐高溫三層不銹鋼無(wú)縫鋼管高溫光纜的推出，國(guó)內(nèi)廠商開始和國(guó)外廠商，在高溫光纜和光纖傳感器方面逐步站到同一起跑線上，但此時(shí)，光纖仍以進(jìn)口為主。
時(shí)至今日，在中高溫領(lǐng)域（350攝氏度以內(nèi)），以北京大成永盛科技有限公司的北諾毛細(xì)系列無(wú)縫鋼管高溫光纜為代表的國(guó)內(nèi)高溫光纜已經(jīng)和國(guó)外的技術(shù)發(fā)展水平差距不大，已經(jīng)能夠滿足絕大多數(shù)行業(yè)的應(yīng)用需求。在某些領(lǐng)域，甚至已經(jīng)超過(guò)了國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的發(fā)展水平。
在更高溫領(lǐng)域（700攝氏度以上），我們的光纜和光纖傳感器的生產(chǎn)水平也居于世界前列，但光纖仍需進(jìn)口。

高溫光纖傳感器：高溫光纖傳感器,high temperature optical fiber sensor,音標(biāo),讀音,翻譯,英文例句,英語(yǔ)詞典

白光光纖溫度傳感器
光纖光柵溫度傳感器
熒光光纖溫度傳感器

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1)  high temperature optical fiber sensor

高溫光纖傳感器

2)  optical fiber high temperature sensor

光纖高溫傳感器

1.

Study on radiation optical fiber high temperature sensor  in industry;

工業(yè)用熱輻射型光纖高溫傳感器的研究

2.

on the basis of the analysis of the shortcoming of the pyrometer and infrared temperature measurement the heat radiation optical fiber high temperature sensor has been designed.

文中在分析了熱電偶、紅外測(cè)溫存在的缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了熱輻射型光纖高溫傳感器;闡述了熱輻射測(cè)溫的基本原理,通過(guò)比色測(cè)溫的方式來(lái)消除被測(cè)物體的光譜發(fā)射率、周圍環(huán)境對(duì)測(cè)量精度的影響,采用雙通道不帶光調(diào)制方式來(lái)提高輸出信號(hào)強(qiáng)度、測(cè)量精度;基于高溫工況下光纖的易損壞特性,選擇了合理的光纖及其保護(hù)材料,設(shè)計(jì)了光纖導(dǎo)入和切斷結(jié)構(gòu);該系統(tǒng)測(cè)量范圍為800~2000℃,測(cè)量精度可達(dá)0。

3)  high temperature fiber optic sensing

高溫光纖傳感

4)  optical fiber temperature sensor

光纖溫度傳感器

1.

Principle of distributed optical fiber temperature sensor and its application in substation temperature monitoring;

分布式光纖溫度傳感器原理及其在變電站溫度監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

2.

Design and implementation of optical fiber temperature sensor;

光纖溫度傳感器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

3.

Signal processing and temperature measuring ways and realization of the distribution pattern s optical fiber temperature sensor;

分布式光纖溫度傳感器的溫度測(cè)量與信號(hào)處理方法及實(shí)現(xiàn)

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5)  Fiber Optic Temperature Sensor

光纖溫度傳感器

1.

Application of Fiber Optic Temperature Sensor for Temperature Control System in MRI;

光纖溫度傳感器在永磁共振磁體溫控系統(tǒng)中的應(yīng)用

2.

A fiber optic temperature sensor based on extrinsic Fabry-Perot (F-P) cavity interferometric/intensity modulation mechanism is described.

　介紹了一種基于非本征F P腔的干涉/強(qiáng)度調(diào)制型光纖溫度傳感器。

3.

A novel reflective bridge shaped compensation configuration has been developed for the polarization modulated fiber optic temperature sensors.

對(duì)原提出的偏振調(diào)制的光纖溫度傳感器補(bǔ)償結(jié)構(gòu)作了改進(jìn)。

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6)  fiber temperature sensor

光纖溫度傳感器

1.

The paper has given methematical model for optical fiber temperature sensor.

本文給出了光纖溫度傳感器的數(shù)學(xué)模型,測(cè)量了厚度為150μm的GaAS片在20°時(shí)透過(guò)率曲線。

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補(bǔ)充資料：光纖傳感器
　　通過(guò)光導(dǎo)纖維把輸入變量轉(zhuǎn)換成調(diào)制的光信號(hào)的傳感器。光纖傳感器的測(cè)量原理有兩種：一種是被測(cè)參數(shù)引起光導(dǎo)纖維本身傳輸特性變化，即改變光導(dǎo)纖維環(huán)境如應(yīng)變、壓力、溫度等，從而改變光導(dǎo)纖維中光傳播的相位和強(qiáng)度，這時(shí)測(cè)量通過(guò)光導(dǎo)纖維的光相位或光強(qiáng)度變化，就可知道被測(cè)參數(shù)的變化；另一種是以激光器或發(fā)光二極管為光源，用光導(dǎo)纖維作為光傳輸通道，把光信號(hào)載送入或載送出敏感元件，再與其他相應(yīng)敏感元件配合而構(gòu)成傳感器。前者屬于物性型傳感器，后者屬于結(jié)構(gòu)型傳感器。這兩種傳感器在自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)中都有應(yīng)用。
　　
　　發(fā)展背景 　為了檢測(cè)和處理種類繁多的信息，需要用傳感器將被測(cè)量轉(zhuǎn)換成便于處理的輸出信號(hào)形式，并送往有關(guān)設(shè)備。在這個(gè)過(guò)程中采用光信號(hào)比電信號(hào)有很大的優(yōu)越性。用光纖傳輸光信號(hào),能量損失極小,而且光纖的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、橫截面小，同時(shí)又具有防噪聲、不受電磁干擾、無(wú)電火花、無(wú)短路負(fù)載和耐高溫等優(yōu)點(diǎn)。因此70年代末光纖通信技術(shù)興起，光纖傳感器也獲得迅速發(fā)展。
　　
　　分類 　光纖傳感器按照使用的光纖不同，通常分為多模光纖傳感器和單模光纖傳感器兩大類。光纖芯內(nèi)折射率分布對(duì)傳輸頻帶寬度的影響很大?？梢詡鬏敹喾N傳輸模的稱為多模光纖，傳輸頻帶寬度可達(dá)30兆赫至數(shù)百兆赫。芯子與包層極細(xì)的一種光導(dǎo)纖維（芯子與包層間折射率差值很?。┲荒軅鬏斠环N傳輸模，稱為單膜光纖，傳輸頻帶寬度高達(dá)10吉赫。多模光纖傳感器又分為傳光型和光強(qiáng)調(diào)制型兩種，單模光纖傳感器則分為偏振調(diào)制型和相位調(diào)制型兩種。
　　
　?、佟鞴庑凸饫w傳感器　以多模光導(dǎo)纖維來(lái)傳輸光信號(hào)，根據(jù)光接受強(qiáng)度不同進(jìn)行測(cè)量，而對(duì)被測(cè)參數(shù)起檢測(cè)作用的是其他敏感元件。這種傳感器多用于工業(yè)檢測(cè)液位、壓力、形變、溫度、流速、電流、磁場(chǎng)等。它的優(yōu)點(diǎn)是性能穩(wěn)定可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，缺點(diǎn)是靈敏度低。圖1為光纖液位傳感器的原理示意圖。
　　
　?、凇」鈴?qiáng)調(diào)制型光纖傳感器　在壓力作用下光纖產(chǎn)生微彎變形導(dǎo)致光強(qiáng)度變化，從而引起光纖傳輸損耗的改變，并由吸收、發(fā)射或折射率變化來(lái)調(diào)制發(fā)射光，可制成微彎效應(yīng)的光纖壓力傳感器（圖2）。由于齒板的作用，在沿光纖光軸的垂直方向上加有壓力時(shí)，光纖產(chǎn)生微彎變形，光波導(dǎo)方式改變，傳輸損耗增加。這種傳感器具有較高的靈敏度。此外，利用光學(xué)編碼盤配合光纖可制成數(shù)字式光纖壓力傳感器。
　　
　　③　偏振調(diào)制型光纖傳感器　單模光導(dǎo)纖維的偏振特性極易受到外界各種物理量的影響，如在高電場(chǎng)下的克爾效應(yīng)和在強(qiáng)磁場(chǎng)下的法拉第效應(yīng)，利用這一原理可制成大電流、高電壓測(cè)試傳感器（圖3）。
　　
　?、堋∠辔徽{(diào)制型光纖傳感器　用單模光導(dǎo)纖維構(gòu)成干涉儀，外界各種物理量的影響因素能導(dǎo)致光導(dǎo)纖維中光程的變化，從而引起干涉條紋的變動(dòng)。圖4為干涉儀式光纖溫度傳感器的結(jié)構(gòu)原理。激光器的點(diǎn)光源光束擴(kuò)散為平行波，經(jīng)分光器分為兩路，一為基準(zhǔn)光路，另一為測(cè)量光路。外界溫度（或壓力、振動(dòng)等）引起光纖長(zhǎng)度的變化和相位的光相位變化，從而產(chǎn)生不同數(shù)量的干涉條紋，對(duì)它的模向移動(dòng)進(jìn)行計(jì)數(shù)，就可測(cè)量溫度或壓力等。這種傳感器的優(yōu)點(diǎn)是有極高的靈敏度，主要用于光纖陀螺、光纖水聽(tīng)器、動(dòng)態(tài)壓力和應(yīng)變測(cè)量、機(jī)械振動(dòng)測(cè)量等方面。圖5為光纖陀螺儀的基本光學(xué)系統(tǒng)圖。BS1、BS2是兩個(gè)半透鏡，激光透過(guò)BS1在BS2被分為兩路,各自通過(guò)聚光鏡分別沿著單模光導(dǎo)纖維環(huán)向左右兩個(gè)方向進(jìn)行。當(dāng)兩路光重新抵達(dá)BS2之后，便被導(dǎo)入同軸光路并在F1上產(chǎn)生干涉,然后求出環(huán)面在慣性空間的轉(zhuǎn)速。兩路光在BS1也被導(dǎo)入同軸光路，在F2產(chǎn)生的干涉也被用于計(jì)算轉(zhuǎn)速。光纖陀螺無(wú)可動(dòng)部件，能精確測(cè)量該系統(tǒng)相對(duì)于慣性空間的旋轉(zhuǎn)速度，是一種高性能的慣性導(dǎo)航陀螺儀。
　　
　　參考書目
　　　袁希光主編：《傳感器技術(shù)手冊(cè)》，國(guó)防工業(yè)出版社，北京，1986。
　　

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參考詞條

分布式光纖溫度傳感器
吸收型光纖溫度傳感器
分布光纖溫度傳感器
新型光纖溫度傳感器
裸光纖溫度傳感器
功能型光纖溫度傳感器
藍(lán)寶石光纖溫度傳感器
高精度光纖傳感器

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