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专利名称：串联式准直器对光纤气体传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于光纤气体传感器技术领域。
背景技术：
光纤气体传感技术是20世纪70年代伴随着光纤的实用化和光通信技术的发展而形成的，它是以光波为载体、光纤为媒质感知和传输外界被测信号的新型传感技术。由于光纤具有优良的物理、化学、机械性能及光波传输性能，因此广泛应用于医疗、交通、电力、机械、石油化工、民用建筑以及航空航天等各个领域。现有的光纤气体传感器主要是通过固定架将两个相对设置的准直器2支撑固定，这种光纤气体传感器存在灵敏度低，在恶劣和危险环境中使用时其易受环境影响，如在腐蚀性气体的环境下被腐蚀等情况，严重地影响到光纤气体传感器的使用性能。

实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述光纤气体传感器所存在的不足，提供了一种灵敏度高、响应速度快的串联式准直器对光纤气体传感器。解决上述技术问题所采用的技术方案是在壳体的两端设置有堵头，壳体内设置安装有准直器基座的固定块，准直器基座上至少加工有2个凹槽，每个凹槽内设置有两个相对的左准直器和右准直器构成单元准直器对，相邻的两个单元准直器对的尾纤串连接，第一个单元准直器对的左准直器的尾纤、最后一个单元准直器对的右准直器的尾纤穿过堵头引出。本实用新型的单元准直器对的左准直器与右准直器之间相距100 180mm。本实用新型的凹槽是V形型槽，凹槽两侧面之间的夹角为50° 70°。本实用新型的壳体是聚四氟乙烯壳体，固定块是聚四氟乙烯固定块。本实用新型的堵头的径向上加工有U型槽，第一个单元准直器对的左准直器的尾纤、最后一个单元准直器对的右准直器的尾纤穿过堵头的U型槽引出。本实用新型的准直器基座上加工有槽孔，槽孔中设置有与固定块联接的螺钉。本实用新型的光纤气体传感器采用相邻的单元准直器对的尾纤首尾相连，形成串联式准直器对，光源经入射光纤进入到第一个准直器，其余的准直器依次首尾串联，光线从最后一个准直器的尾纤出射后进入光谱分析仪或气体探测装置，待测气体经过串联式准直器对，气体吸收强度发生变化，通过探测气体吸收强度的相对变化率可以测定气体的参数，不仅可以验证气体吸收定律，而且可以检测气体浓度，其灵敏度高、响应速度快、动态范围大。本实用新型具有结构简单、拆卸方便、体积小、重量轻等优点。

图I为本实用新型实施例I的结构示意图。图2为图I的A-A面剖视图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步详细说明，但本实用新型不限于这些实施例。实施例I参见图I、图2，本实施例的串联式准直器对光纤气体传感器由准直器基座I、左准直器2、右准直器3、固定块4、壳体5、堵头6、联接构成。本实施例的壳体5采用聚四氟乙烯管加工成圆管形状，在管壁周围均布加工有Φ2mm的气孔，壳体5的两端安装有堵头6，堵头6上沿径向加工有U型槽。在壳体5内壁上用螺纹紧固件固定联接有固定块4，固定块4沿着壳体5内壁设置，固定块4上用螺纹紧固连接件固定联接安装有串联式准直器对，准直器基座I与固定块4接触的一侧上加工有槽孔，槽孔内固定块4上通过螺纹联接安装有螺钉，准直器基座I相对于固定块4滑动，从而可以通过调整螺钉整准直器基座I与固定块4的相对位置。本实施例的串联式准直器对由准直器基座I、左准直器2、右准直器3联接构成。准直器基座I加工成长方体结构，准直器基座I的长度为150mm，宽度为15mm，高度为15mm。在准直器基座I上均布加工有3个V型槽，V型槽两侧面之间的夹角为50°，在每个V型槽的左端用纳米SiO2改性后的无机胶粘剂粘接有左准直器2、右端粘接有右准直器3，每个V型槽内的左准直器2和右准直器3构成一个单元准直器对，左准直器2与右准直器3之间的距离为100mm。第一个单元准直器对的右准直器3的尾纤与第二个单元准直器对的左准直器2的尾纤熔接，第二个单元准直器对的右准直器3的尾纤与第三个单元准直器对的左准直器2的尾纤熔接，第一个单元准直器对的左准直器2的尾纤与第三个单元准直器对的右准直器3的尾纤引出。使用本实施例的串联式准直器对光纤气体传感器时，将光纤气体传感器置于待测气体环境中，待测气体通过壳体5上的气孔进入壳体5内，光源经入射光纤进入到第一个单元准直器对，其余的单元准直器对依次串联，光线从最后一个单元准直器对的尾纤出射后进入光谱分析仪或气体探测装置，待测气体经过串联式准直器对，气体吸收强度发生变化，通过探测气体吸收强度的相对变化率可以测定气体的参数，可以检测出气体浓度。实施例2本实施例的串联式准直器对，由准直器基座I、左准直器2、右准直器3联接构成，在准直器基座I上加工有3个V型槽，V型槽两侧面之间的夹角为60°，在每个V型槽的左端用纳米SiO2改性后的无机胶粘剂粘接有左准直器2、右端粘接有右准直器3，构成一个单元准直器对，左准直器2与右准直器3之间的距离为140_。3个准直器对的连接关系与实施例I相同，其他零部件以及零部件的联接关系与实施例I相同。实施例3本实施例的串联式准直器对，由准直器基座I、左准直器2、右准直器3联接构成，在准直器基座I上加工有3个V型槽，V型槽两侧面之间的夹角为70°，在每个V型槽的左端用纳米SiO2改性后的无机胶粘剂粘接有左准直器2、右端粘接有右准直器3，构成一个单元准直器对，左准直器2与右准直器3之间的距离为180_。3个准直器对的连接关系与实施例I相同，其他零部件以及零部件的联接关系与实施例I相同。实施例4在以上的实施例I 3中，在准直器基座I上加工有6个V型槽，V型槽两侧面之间的夹角与相应的实施例相同，在每个V型槽的左端用纳米SiO 2改性后的无机胶粘剂粘接有左准直器2、右端粘接有右准直器3，构成一个单元准直器对，每个V型槽内的左准直器2与右准直器3实施例相同之间的距离与相应的实施例相同。第一个单元准直器对的右准直器3的尾纤与第二个单元准直器对的左准直器2的尾纤熔接，第二个单元准直器对的右准直器3的尾纤与第三个单元准直器对的左准直器2的尾纤熔接，依次类推，第一个单元准直器对的左准直器2的尾纤与第六个单元准直器对的右准直器3的尾纤引出。其它零部件以及零部件的联接关系与相应的实施例I相同。实施例5在以上的实施例I 3中，在准直器基座I上加工有2个V型槽，V型槽两侧面之间的夹角与相应的实施例相同，在每个V型槽的左端用纳米SiO 2改性后的无机胶粘剂粘接有左准直器2、右端粘接有右准直器3，构成一个单元准直器对，每个V型槽内的左准直器2与右准直器3实施例相同之间的距离与相应的实施例相同。第一个单元准直器对的右准直器3的尾纤与第二个单元准直器对的左准直器2的尾纤熔接，第一个单元准直器对的左准直器2的尾纤与第二个单元准直器对的右准直器3的尾纤引出。其它零部件以及零部件的联接关系与相应的实施例I相同。
权利要求1.一种串联式准直器对光纤气体传感器，其特征在于在壳体(5)的两端设置有堵头(6),壳体(5)内设置安装有准直器基座(I)的固定块(4)，准直器基座(I)上至少加工有2个凹槽，每个凹槽内设置有两个相对的左准直器(2)和右准直器(3)构成单元准直器对，相邻的两个单元准直器对的尾纤串连接，第一个单元准直器对的左准直器(2)的尾纤、最后一个单元准直器对的右准直器(3)的尾纤穿过堵头(6)引出。
2.根据权利要求I所述的串联式准直器对光纤气体传感器，其特征在于所述的单元准直器对的左准直器(2)与右准直器(3)之间相距100 180mm。
3.根据权利要求I所述的串联式准直器对光纤气体传感器，其特征在于所述的凹槽是V形型槽，凹槽两侧面之间的夹角为50° 70°。
4.根据权利要求I所述的串联式准直器对光纤气体传感器，其特征在于所述的壳体(5)是聚四氟乙烯壳体，固定块(4)是聚四氟乙烯固定块。
5.根据权利要求I所述的串联式准直器对光纤气体传感器，其特征在于所述的堵头(6)的径向上加工有U型槽，第一个单元准直器对的左准直器(2)的尾纤、最后一个单元准直器对的右准直器(3 )的尾纤穿过堵头(6 )的U型槽引出。
6.根据权利要求I所述的串联式准直器对光纤气体传感器，其特征在于所述的准直器基座上加工有槽孔，槽孔中设置有与固定块联接的螺钉。
专利摘要一种串联式准直器对光纤气体传感器，在壳体的两端设置有堵头，壳体内设置安装有准直器基座的固定块，准直器基座上加工有2～4个凹槽，每个凹槽内设置有两个相对的左准直器和右准直器构成单元准直器对，相邻的两个单元准直器对的尾纤串连接，第一个单元准直器对的左准直器的尾纤、最后一个单元准直器对的右准直器的尾纤穿过堵头引出。本实用新型通过探测气体吸收强度的相对变化率可以测定气体的参数，不仅可以验证气体吸收定律，而且可以检测气体浓度，其灵敏度高、响应速度快、动态范围大。本实用新型具有结构简单、拆卸方便、体积小、重量轻等优点。
文档编号G01N21/17GK202720186SQ201220147559
公开日2013年2月6日 申请日期2012年4月11日 优先权日2012年4月11日
发明者周红, 王炜, 温俊青, 冯德全, 赵大壮, 王俊锋, 王培培 申请人:西安石油大学