專利名稱：一種光纖式線型感溫探測器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光纖式線型感溫探測器，該探測器利用溫度變化改變纖芯與 包層折射率來產(chǎn)生報警信號。
背景技術(shù)：
目前使用的傳統(tǒng)的分布式光纖感溫探測器，由主機(jī)和光纖構(gòu)成。原理是利 用后向拉曼散射，由于光纖分子的熱振動，它會產(chǎn)生一個比光源波長長的光，稱 斯托克斯光，和一個比光源波短的光，稱為反斯托克斯光。光纖受外部溫度的調(diào) 制使光纖中的反斯托克斯光強(qiáng)發(fā)生變化，反斯托克斯與斯托克斯的比值提供了 溫度的絕對指示，利用這一fe理可以實(shí)現(xiàn)對沿光纖溫度場的分布式測量。優(yōu)點(diǎn) 是適用于長距離探測、測量精度高、抗電磁干擾能力強(qiáng)、使用溫度范圍寬。缺
點(diǎn)是短距離探'測造價成本過高、彎曲半徑要大于本身直徑50倍，不適用于被保
護(hù)對象形狀相對復(fù)雜的場所。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種光纖式線型感溫探測器，實(shí)現(xiàn)差溫、定溫、差定 溫報警，光纖斷裂故障輸出，感溫探測器斷電故障輸出。
本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的 一種光纖式線型感溫探測器是由微機(jī)調(diào) 制器、光纖、終端連接組成。光纖由纖芯、包層組成。該光纖是由兩種不同折 射率溫度系數(shù)材料構(gòu)成，在一定溫度范圍內(nèi)形成光全反射，探測器利用光纖溫 度升高改變纖芯與包層折射率，使光強(qiáng)衰減，通過微機(jī)調(diào)制器實(shí)時檢測光纖內(nèi) 光強(qiáng)的變化，當(dāng)在某一時刻在設(shè)定的時間內(nèi)，光強(qiáng)的變化量大于設(shè)定值時進(jìn)行 差溫報警，當(dāng)光強(qiáng)衰減小于一設(shè)定值時進(jìn)行定溫報警。 本發(fā)明與已有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn) 1、本發(fā)明適合短距離多點(diǎn)數(shù)探測。 .2、本發(fā)明的彎曲半徑小，大于本身直徑5倍，實(shí)用性強(qiáng)。
3、 本發(fā)明加工容易、降低生產(chǎn)成本。
4、 本發(fā)明采用光纖探測為本安防爆型。
5、 本發(fā)明采用光纖探測抗干擾電磁兼容性好。


圖1是本發(fā)明一種光纖式線型感溫探測器，實(shí)施例1結(jié)構(gòu)圖； 圖2是本發(fā)明一種光纖式線型感溫探測器，實(shí)施例2結(jié)構(gòu)圖； 圖3是本發(fā)明一種光纖式線型感溫探測器，實(shí)施例3結(jié)構(gòu)圖4是本發(fā)明一種光纖式線型感溫探測器，實(shí)施例4光纖剖面圖。
具體實(shí)施例方式
一種光纖式線型感溫探測器，例l見圖l，由微機(jī)調(diào)制器l、光纖、終端2 連接組成，所述光纖是由纖芯4、包層3組成，所述光纖外也可以有護(hù)套層5。 正常運(yùn)行時，終端2內(nèi)的光發(fā)射裝置發(fā)射一定強(qiáng)度的光，以固定入射角射入纖 芯4，由于纖芯4與包層-3是由兩種不同折射率溫度系數(shù)材料構(gòu)成，在一定溫度 范圍內(nèi)形成全反射把光傳輸給微機(jī)調(diào)制器l。當(dāng)所述光纖受熱時，其溫度隨之上 升，纖芯4和或包層3的折射率發(fā)生變化，光通過纖芯的強(qiáng)度發(fā)生衰減，使微 機(jī)調(diào)制器1接收到的光強(qiáng)下降。當(dāng)在某一設(shè)定的時間段內(nèi)的光強(qiáng)的變化量大于 設(shè)定值時微機(jī)調(diào)制器1發(fā)出差溫報警信號；當(dāng)光強(qiáng)衰減到小于某一設(shè)定值即在 該設(shè)定值前的光強(qiáng)衰減變化量時，微機(jī)調(diào)制器1發(fā)出定溫報警信號。當(dāng)纖芯4 與包層3受機(jī)械外力損壞斷裂及終端2發(fā)射故障，光強(qiáng)小于某一設(shè)定值時，微 機(jī)調(diào)制器1發(fā)出故障報警信號；微機(jī)調(diào)制器1斷電時發(fā)出故障信號。
上所述微機(jī)調(diào)制器l也可以同時發(fā)射、接收光信號，終端2也可以是變頻反 射或反射裝置。
實(shí)施例2 —種光纖式線型感溫火災(zāi)探測器，見圖2，該探測器由微機(jī)調(diào)制 器l、兩根光纖和終端2組成。其特征在于所述兩根光纖也可以分別包覆護(hù)套層 5后平行或絞合纏繞設(shè)置在一起，所述光纖也可以平行、絞合、纏繞設(shè)置在一起 再包覆護(hù)套層5。光纖可以是二芯或二芯以上，兩根或兩根以上的光纖的材料可 以相同也可以不同。正常運(yùn)行時終端2發(fā)射一定強(qiáng)度的光以固定入射角射入纖 芯4，由于光纖的纖芯4與包層3是由兩種不同折射率溫度系數(shù)材料構(gòu)成，光纖 形成全反射把光傳輸給微機(jī)調(diào)制器l。當(dāng)光纖受熱時，其溫度隨之上升，纖芯4 與包層3的折射率變化，光通過纖芯的強(qiáng)度發(fā)生衰減，使微機(jī)調(diào)制器1接收到 的光強(qiáng)下降。當(dāng)在某一設(shè)定時間段內(nèi)的兩光強(qiáng)的變化量大于設(shè)定值或在某兩個 設(shè)定時間段內(nèi)的兩光強(qiáng)的變化量來判定發(fā)出差溫報警信號；當(dāng)兩根相同光纖的 光強(qiáng)衰減到小于某一設(shè)定值即在該設(shè)定值前的光強(qiáng)衰減變化量時，微機(jī)調(diào)制器1 在同一溫度發(fā)出兩次定溫報警信號。當(dāng)兩根不同材料光纖的光強(qiáng)衰減到小于各 自某一設(shè)定值時，微機(jī)調(diào)制器1發(fā)出二級定溫報警信號。
實(shí)施例3 —種光纖式線型感溫探測器，見圖3，該探測器由微機(jī)調(diào)制器l、 兩根光纖分別包覆護(hù)套層5和護(hù)套層6及終端2連接組成。其特征在于所述兩 根光纖包覆護(hù)套層5和護(hù)套層6的材料是熱傳導(dǎo)系數(shù)相同但厚度不同；或包覆 的護(hù)套層5和護(hù)套層6的材料是熱傳導(dǎo)系數(shù)不同而且厚度不同。正常運(yùn)行時終 端2發(fā)射一定強(qiáng)度的光以固定入射角射入纖芯4，由于纖芯4與包層3是由兩種 不同折射率溫度系數(shù)材料構(gòu)成，使得光纖形成全反射把光傳輸給微機(jī)調(diào)制器1。 當(dāng)光纖受熱時，其溫度隨之上升，纖芯4和或包層3的折射率發(fā)生變化，光通
過纖芯的強(qiáng)度發(fā)生衰減，但因?yàn)閮筛饫w護(hù)套5的熱傳導(dǎo)系數(shù)不同，在某一升 溫速率兩光纖的衰減強(qiáng)度不同，'在某一時刻兩光纖的光強(qiáng)衰減差值大于設(shè)定值 時微機(jī)調(diào)制器1發(fā)出差溫報警信號；當(dāng)光強(qiáng)衰減到小于某一設(shè)定值時即在該設(shè) 定值前的光強(qiáng)衰減變化量，微機(jī)調(diào)制器1發(fā)出定溫報警信號。
實(shí)施例4 一種光纖式線型感溫火災(zāi)探測器，見圖4，其特征在于有包覆護(hù) 套層5或護(hù)套層6的光纖，護(hù)套層5或護(hù)套層6內(nèi)可順放或纏繞一根或一根以 上導(dǎo)體7，微機(jī)調(diào)制器1通過導(dǎo)體7給終端2提供電源或作為信號線。
本發(fā)明一種光纖式線型感溫火災(zāi)探測器所采用的材料
1. 纖芯(通用材料)率甲基丙烯酸甲酯、氟化P麗A、聚苯乙烯、聚碳酸
酯、等高分子聚合物材料或石英玻璃。
2. 包層〖通用材料)聚甲基丙烯酸甲酯、氟塑料、CYTOP等高分子聚合物 材料或石英玻璃。
3、 護(hù)套層(通用材料)可以是所有高分子聚合物絕緣材料，護(hù)套層的厚
度在O. 1 2. 0腿之間選擇。
4、 導(dǎo)體可以是所有金屬材料，直徑在0.01 3.0mm之間選用。
權(quán)利要求
1、一種光纖式線型感溫探測器，由微機(jī)調(diào)制器(1)、光纖和終端(2)連接組成，所述光纖是由纖芯(4)、包層(3)組成，所述光纖外也可以有護(hù)套層(5)。正常運(yùn)行時，終端(2)內(nèi)的光發(fā)射裝置發(fā)射一定強(qiáng)度的光，以固定入射角射入纖芯(4)，由于纖芯(4)與包層(3)是由兩種不同折射率溫度系數(shù)材料構(gòu)成，在一定溫度范圍內(nèi)形成全反射把光傳輸給微機(jī)調(diào)制器(1)。當(dāng)所述光纖受熱時，其溫度隨之上升，纖芯(4)和或包層(3)的折射率發(fā)生變化，光通過纖芯的強(qiáng)度發(fā)生衰減，使微機(jī)調(diào)制器(1)接收到的光強(qiáng)下降。當(dāng)在某一設(shè)定的時間段內(nèi)的光強(qiáng)的變化量大于設(shè)定值時微機(jī)調(diào)制器(1)發(fā)出差溫報警信號；當(dāng)光強(qiáng)衰減到小于某一設(shè)定值即在該設(shè)定值前的光強(qiáng)衰減變化量時，微機(jī)調(diào)制器(1)發(fā)出定溫報警信號。當(dāng)纖芯(4)與包層(3)受機(jī)械外力損壞斷裂及終端(2)發(fā)射故障，光強(qiáng)小于某一設(shè)定值時，微機(jī)調(diào)制器(1)發(fā)出故障報警信號；微機(jī)調(diào)制器(1)斷電時發(fā)出故障信號。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種光纖式線型感溫探測器，其特征在于微機(jī)調(diào) 制器(l)也可以同時發(fā)射、接收光信號。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光纖式線型感溫探測器，其特征在于終端(2) 也可以是變頻反射或反射裝置，也可以做為光接收裝置。微機(jī)調(diào)制器(l)也可以 做為光發(fā)射裝置。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種光纖式線型感溫探測器，由微機(jī)調(diào)制器(l)、 兩根光纖和終端(2)組成。其特征在于所述兩根光纖也可以分別包覆護(hù)套層(5) 后平行或絞合纏繞設(shè)置在一起，光纖也可以平行、絞合、纏繞設(shè)置在一起再包 覆護(hù)套層(5)。所述光纖可以是兩芯或兩芯以上，兩根或兩根以上的光纖的材料 可以相同也可以不同。正常運(yùn)行時終端(2)發(fā)射一定強(qiáng)度的光以固定入射角射入 纖芯(4)，由于光纖的纖芯(4)與包層(3)是由兩種不同折射率溫度系數(shù)材料構(gòu) 成，光纖形成全反射把光傳輸給微機(jī)調(diào)制器(l)。當(dāng)光纖受熱時，其溫度隨之上 升，纖芯(4)與包層(3)的折射率變化，光通過纖芯的強(qiáng)度發(fā)生衰減，使微機(jī)調(diào) 制器(l)接收到的光強(qiáng)下降。當(dāng)在某一設(shè)定時間段內(nèi)的兩光強(qiáng)的變化量大于設(shè)定 值或在某兩個設(shè)定時間段內(nèi)的兩光強(qiáng)的變化量來判定發(fā)出差溫報警信號；當(dāng)兩 根相同光纖的光強(qiáng)衰減到小于某一設(shè)定值即在該設(shè)定值前的光強(qiáng)衰減變化量 時，微機(jī)調(diào)制器0l在同一溫度發(fā)出兩次定溫報警信號。當(dāng)兩根不同材料光纖的光強(qiáng)衰減到小于各自某一設(shè)定值時，微機(jī)調(diào)制器a)發(fā)出二級定溫報警信號。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光纖式線型感溫探測器，由微機(jī)調(diào)制器(l)、 兩根光纖分別包覆護(hù)套層(5)和護(hù)套層(6)及終端(2)連接組成。其特征在于所述 兩根光纖包覆護(hù)套層(5)和護(hù)套層(6)的材料是熱傳導(dǎo)系數(shù)相同但厚度不同；或 包覆的護(hù)套層(5)和護(hù)套層(6)的材料是熱傳導(dǎo)系數(shù)不同而且厚度不同。正常運(yùn)行時終端(2)發(fā)射一定強(qiáng)度的光以固定入射角射入纖芯(4)，由于纖芯(4)與包層 (3)是由兩種不同折射率溫度系數(shù)材料構(gòu)成，使得光纖形成全反射把光傳輸給微 機(jī)調(diào)制器(l)。當(dāng)光纖受熱時，其溫度隨之上升，纖芯(4)和或包層(3)的折射率 發(fā)生變化，光通過纖芯的強(qiáng)度發(fā)生衰減，但因?yàn)閮筛饫w護(hù)套(5)的熱傳導(dǎo)系數(shù) 不同，在某一升溫速率兩光纖的衰減強(qiáng)度不同，在某一時刻兩光纖的光強(qiáng)衰減 差值大于設(shè)定值時微機(jī)調(diào)制器(l)發(fā)出差溫報警信號；當(dāng)光強(qiáng)衰減到小于某一設(shè) 定值時即在該設(shè)定值前的光強(qiáng)衰減變化量，微機(jī)調(diào)制器(l)發(fā)出定溫報警信號。 6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光纖式線型感溫探測器，其特征在于有包覆 護(hù)套層(5)或護(hù)套層(6)的光纖，護(hù)套層(5)或護(hù)套層(6)內(nèi)可順放或纏繞一根或 一根以上導(dǎo)體(7)，微機(jī)調(diào)制'器(1)通過導(dǎo)體(7)給終端(2)提供電源或作為信號 線。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種光纖式線型感溫探測器，實(shí)現(xiàn)差溫、定溫、差定溫報警，光纖斷裂故障輸出，感溫探測器斷電故障輸出。本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種光纖式線型感溫探測器是由微機(jī)調(diào)制器、光纖、終端連接組成。光纖由纖芯、包層組成。該光纖是由兩種不同折射率溫度系數(shù)材料構(gòu)成，在一定溫度范圍內(nèi)形成光全反射，探測器利用光纖溫度升高改變纖芯與包層折射率，使光強(qiáng)衰減，通過微機(jī)調(diào)制器實(shí)時檢測光纖內(nèi)光強(qiáng)的變化，當(dāng)在某一時刻在設(shè)定的時間內(nèi)，光強(qiáng)的變化量大于設(shè)定值時進(jìn)行差溫報警，當(dāng)光強(qiáng)衰減小于一設(shè)定值時進(jìn)行定溫報警。
文檔編號G08B17/06GK101183480SQ200710158450
公開日2008年5月21日 申請日期2007年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月22日
發(fā)明者陳 張, 李曉強(qiáng), 王文江 申請人:陳 張