一种光纤光栅温湿度传感器

本发明涉及光纤传感器，具体涉及一种光纤光栅温湿度传感器。

背景技术：

1、相对湿度（rh）是衡量水蒸气含量的重要参数，湿度的精确测量在海洋环境监测、结构健康检测等领域具有十分重要的作用和意义。传统的电容式传感器普遍存在长期稳定性差、测量精度低、应用范围有限等问题。相比之下，光纤传感器具有体积小、质量轻、抗电磁干扰、耐腐蚀等独特优势，而光纤光栅对外界的温度、压力等影响因素变化敏感，因此被大量应用于传感领域。

2、cn220829242u一种光纤温湿度传感器封装结构。所述封装结构的金属探头包括两端敞开的中空金属套管和位于金属套管内的光纤光栅，在金属套管内设有固定基座，所述光纤光栅安装在固定基座上，并在其外部套设有防尘网，所述金属套管套设在防尘网外部，在金属套管的管壁上开设有多个透气孔，在金属套管的两敞口端分别设有封堵头，所述固定基座的两端分别与两封堵头连接，所述光纤光栅两端的输出光纤分别穿过封堵头伸出金属套管，并封装在两端的金属套管内。

3、然而上述现有技术应用到海洋环境时，光纤光栅裸露在海洋盐雾环境中，而高盐雾海洋性大气可能会对光纤光栅造成严重腐蚀，从而影响传感性能。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种光纤光栅温湿度传感器，解决现有技术中应用到海洋环境时，光纤光栅裸露在海洋盐雾环境中，而高盐雾海洋性大气可能会对光纤光栅造成严重腐蚀，从而影响传感性能的技术问题。

2、为达到上述技术目的，本发明采取了以下技术方案：

3、本发明提供了一种光纤光栅温湿度传感器，包括：

4、壳体，所述壳体具有安装腔，所述壳体的圆周呈镂空设置；

5、温度光栅，所述温度光栅自所述壳体的端部穿设于所述安装腔；

6、湿度光栅，所述湿度光栅自所述壳体的端部穿设于所述安装腔，其中，所述温度光栅的光栅段和所述湿度光栅的光栅段均位于所述安装腔内，所述温度光栅的光栅段用于检测温度，所述湿度光栅的光栅段用于检测湿度；以及

7、防水透气薄膜，所述防水透气薄膜包覆于所述壳体的外周。

8、在一些实施例中，所述防水透气薄膜的材质为聚四氟乙烯。

9、在一些实施例中，所述光纤光栅温湿度传感器还包括防尘网，所述防尘网套设于所述壳体的外周，且位于所述防水透气薄膜外侧。

10、在一些实施例中，所述光纤光栅温湿度传感器还包括加热装置，所述加热装置设于所述壳体，用于对所述壳体进行加热。

11、在一些实施例中，所述加热装置包括加热丝，所述加热丝设于所述安装腔内且呈螺旋状设置，所述加热丝与所述安装腔侧壁贴合。

12、在一些实施例中，所述壳体包括套管、第一端盖、第二端盖和安装支架，所述套管的圆周呈镂空设置，所述第一端盖和所述第二端盖分别安装于所述套管的两端，两个所述端盖和所述套管共同围合形成所述安装腔，所述安装支架位于所述安装腔内，且所述安装支架的一端与所述第一端盖连接，其中，所述第一端盖设有第一通孔，所述第二端盖设有第二通孔，所述温度光栅和所述湿度光栅自所述第一通孔穿入所述安装腔并自所述第二通孔穿出，所述温度光栅和所述湿度光栅位于所述安装腔内的部分与所述安装支架连接。

13、在一些实施例中，所述温度光栅和所述湿度光栅分别安装于所述安装支架相对的两侧，所述安装支架设有第三通孔，所述温度光栅的光栅段和所述湿度光栅的光栅段均对应所述第三通孔设置。

14、在一些实施例中，所述安装支架相对的两侧均设置有卡槽，所述温度光栅和所述湿度光栅分别位于两个卡槽内。

15、在一些实施例中，所述第一端盖和所述第二端盖与所述套管为可拆卸连接。

16、在一些实施例中，所述第一端盖和所述第二端盖均设有过孔，两个所述过孔相对应，且均连通所述安装腔；

17、所述光纤光栅温湿度传感器还包括钢丝，所述钢丝穿设于所述过孔和所述安装腔，所述钢丝用于串联整个传感器。

18、与现有技术相比，本发明提供的光纤光栅温湿度传感器，所述壳体具有安装腔，所述壳体的圆周呈镂空设置；所述温度光栅自所述壳体的端部穿设于所述安装腔；所述湿度光栅自所述壳体的端部穿设于所述安装腔，其中，所述温度光栅的光栅段和所述湿度光栅的光栅段均位于所述安装腔内，所述温度光栅的光栅段用于检测温度，所述湿度光栅的光栅段用于检测湿度；所述防水透气薄膜包覆于所述壳体的外周，所述防水透气薄膜具有良好的防水透气性能，使水蒸气能通过，而水滴不能通过，可防止盐雾颗粒进入所述安装腔内凝聚于光栅上，实现传感器在高盐雾环境下的长期稳定性。

19、上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如下。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

技术特征：

1.一种光纤光栅温湿度传感器，其特征在于，其包括：

2.根据权利要求1所述的光纤光栅温湿度传感器，其特征在于，所述防水透气薄膜的材质为聚四氟乙烯。

3.根据权利要求1所述的光纤光栅温湿度传感器，其特征在于，所述光纤光栅温湿度传感器还包括防尘网，所述防尘网套设于所述壳体的外周，且位于所述防水透气薄膜外侧。

4.根据权利要求1所述的光纤光栅温湿度传感器，其特征在于，所述光纤光栅温湿度传感器还包括加热装置，所述加热装置设于所述壳体，用于对所述壳体进行加热。

5.根据权利要求4所述的光纤光栅温湿度传感器，其特征在于，所述加热装置包括加热丝，所述加热丝设于所述安装腔内且呈螺旋状设置，所述加热丝与所述安装腔侧壁贴合。

6.根据权利要求1所述的光纤光栅温湿度传感器，其特征在于，所述壳体包括套管、第一端盖、第二端盖和安装支架，所述套管的圆周呈镂空设置，所述第一端盖和所述第二端盖分别安装于所述套管的两端，两个所述端盖和所述套管共同围合形成所述安装腔，所述安装支架位于所述安装腔内，且所述安装支架的一端与所述第一端盖连接，其中，所述第一端盖设有第一通孔，所述第二端盖设有第二通孔，所述温度光栅和所述湿度光栅自所述第一通孔穿入所述安装腔并自所述第二通孔穿出，所述温度光栅和所述湿度光栅位于所述安装腔内的部分与所述安装支架连接。

7.根据权利要求6所述的光纤光栅温湿度传感器，其特征在于，所述温度光栅和所述湿度光栅分别安装于所述安装支架相对的两侧，所述安装支架设有第三通孔，所述温度光栅的光栅段和所述湿度光栅的光栅段均对应所述第三通孔设置。

8.根据权利要求7所述的光纤光栅温湿度传感器，其特征在于，所述安装支架相对的两侧均设置有卡槽，所述温度光栅和所述湿度光栅分别位于两个卡槽内。

9.根据权利要求8所述的光纤光栅温湿度传感器，其特征在于，所述第一端盖和所述第二端盖与所述套管为可拆卸连接。

10.根据权利要求6所述的光纤光栅温湿度传感器，其特征在于，所述第一端盖和所述第二端盖均设有过孔，两个所述过孔相对应，且均连通所述安装腔；

技术总结本发明公开了一种光纤光栅温湿度传感器，包括壳体、温度光栅、湿度光栅以及防水透气薄膜，所述壳体具有安装腔，所述壳体的圆周呈镂空设置；所述温度光栅自所述壳体的端部穿设于所述安装腔；所述湿度光栅自所述壳体的端部穿设于所述安装腔，其中，所述温度光栅的光栅段和所述湿度光栅的光栅段均位于所述安装腔内，所述温度光栅的光栅段用于检测温度，所述湿度光栅的光栅段用于检测湿度；所述防水透气薄膜包覆于所述壳体的外周。所述防水透气薄膜具有良好的防水透气性能，使水蒸气能通过，而水滴不能通过，可防止盐雾颗粒进入所述安装腔内凝聚于光栅上，实现传感器在高盐雾环境下的长期稳定性。技术研发人员：周次明,李傲,陈文嘉,潘建军,范典受保护的技术使用者：武汉理工大学技术研发日：技术公布日：2024/11/14