一种高稳定性荧光光纤测温装置的制作方法

1.本实用新型涉及荧光光纤测温装置，具体涉及一种高稳定性荧光光纤测温装置。


背景技术：

2.在电力行业的测温装置中，荧光光纤测温装置以精度高、抗干扰能力强等优势，逐渐成为市场主流，其原理是应用荧光本身的特性进行温度测量，荧光材料在受到激励光的照射下，释放出荧光信号，荧光信号沿着光纤通过光纤耦合器到达光电转换器，光电转换器将接收到的荧光信号转换为相应的电信号，再由后期设计的放大器和滤波器进行信号的放大、滤波处理，最后对荧光寿命进行检测，并根据荧光寿命和温度的相关性计算并显示温度。其中光学模块是荧光光纤测温领域的核心部件，其起到耦合光路，过滤光波，接收及发送光信号的作用，测温过程中为了尽可能的减小光在传播过程中的损失，应保证光路的同心度，以提高光学模块的稳定性和一致性。
3.荧光光纤测温装置与光纤连接方式通常有sc、st、lc、fc四种类型，其中st对接最为广泛，其是通过一个st连接器与st型光纤头对接，该st连接器中部设有法兰，一端为用于与荧光光纤测温装置中的光学模块固定的螺纹结构，另一端为用于与光纤对接的st接口，内部设有一个用于容纳光纤的圆柱体陶瓷或者聚合物卡套，上述st连接器所采用的卡套结构和螺纹拧入机构均无法保证光纤与光学模块之间的同心度，由此会导致荧光光纤测温装置光纤耦合率低、测温误差大。
4.此外，市面上的st连接器通常采用h59铜镀镍或其他金属材质，金属材质的st连接器在做静电实验时会导致高压进入荧光光纤测温装置内部，引起测温装置复位，甚至可能造成测温装置损坏。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是解决现有荧光光纤测温装置中采用的st连接器无法保证光学模块与光纤之间的同心度，导致荧光光纤测温装置光纤耦合率低、测温误差大，以及金属材质的st连接器在静电实验时会导致高压进入荧光光纤测温装置内部，引起测温装置复位，甚至可能造成测温装置损坏的不足之处，提供一种高稳定性荧光光纤测温装置。
6.为了解决上述现有技术所存在的不足之处，本实用新型提供了如下技术解决方案：
7.一种高稳定性荧光光纤测温装置，其特殊之处在于：包括壳体，以及设置在壳体内的主板pcba、电源板pcba、测温模块pcba和至少一个光学模块；
8.所述光学模块包括光学模块主体，以及同轴设置的凸镜、密封圈、凸镜压头和st型连接头；所述凸镜压头、st型连接头为耐紫色可见光的塑料材质；所述凸镜压头包括同轴设置且连通的第一定位管与第二定位管；
9.所述光学模块主体内设置有光路通孔，在光路通孔内依次设置有所述凸镜、密封圈和第一定位管；所述凸镜、密封圈、第一定位管均与光路通孔内壁紧密贴合；
10.所述st型连接头设置在光学模块主体一端，中部沿光路设置有一个通孔，一端设有法兰，另一端为st型接口；所述st型连接头通过所述法兰与光学模块主体固定连接；所述第二定位管位于st型连接头通孔内，且与通孔内壁紧密贴合；
11.所述光学模块通过光学模块主体与测温模块pcba连接形成温度传感模块，测温模块pcba分别与主板pcba、电源板pcba电连接；所述主板pcba、电源板pcba两端固定设置在壳体内，两者之间通过电路连接。
12.进一步地，所述光学模块为多个，且多个光学模块设置为两列，其中一列连接于主板pcba的内侧，另一列连接于电源板pcba的内侧，可以实现多通道同步测温。
13.进一步地，所述凸镜压头、st型连接头的内外同心度在0.02mm以内。
14.进一步地，所述凸镜压头为ptfe材质，所述st型连接头为pps材质，ptfe材质和pps材质不仅耐紫色可见光，并且具有一定的机械硬度。
15.进一步地，所述光学模块主体通过螺丝与测温模块pcba固定，通过螺丝分别与主板pcba、电源板pcba固定。
16.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
17.本实用新型采用凸镜压头和st型连接头配合替代了原有的st型连接器，固定方式从原有的螺纹拧入固定方式改为插入固定，并设置了凸镜用来聚焦、传递光信号，通过控制凸镜压头和st型连接头的内外同心度，来保证光路的同心度，减小了光在传播过程中的损失，解决了现有荧光光纤测温装置光纤耦合率低、测温误差大的问题。此外，凸镜压头、st型连接头为耐紫色可见光的塑料材质，可通过静电试验，无需进行二次处理，解决了金属材质st型连接器无法承受静电实验中高电压的问题，提高了测温装置的可靠性。
附图说明
18.图1为本实用新型一个实施例的结构示意图；
19.图2为图1的俯视图；
20.图3为图1实施例光学模块的结构示意图。
21.附图标记说明如下：1-光学模块主体；2-凸镜；3-密封圈；4-凸镜压头，41-第一定位管，42-第二定位管；5-st型连接头；6-测温模块pcba；7-电源板pcba；8-主板pcba；9-壳体；10-光学模块。
具体实施方式
22.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步地说明。
23.参照图1至图3，一种高稳定性荧光光纤测温装置，包括壳体9，以及安装在壳体9内的主板pcba 8、电源板pcba 7、测温模块pcba 6和12个光学模块10，每个光学模块10包括光学模块主体1，以及同轴设置的凸镜2、密封圈3、凸镜压头4和st型连接头5。所述凸镜压头4为凸字型结构，包括同轴设置且连通的第一定位管41与第二定位管42；光学模块主体1为矩形体，其中部开设有光路通孔，在光路通孔内部依次设置有凸镜2、密封圈3和第一定位管41；所述凸镜2、密封圈3、第一定位管41均与光路通孔内壁紧密贴合，密封圈3不能遮挡光信号；所述st型连接头5中部沿光路设置有一个通孔，一端设有法兰，另一端为st型接口；st型连接头5通过所述法兰与光学模块主体1固定连接；所述第二定位管42伸入通孔内，并且第
二定位管42与通孔内壁紧密贴合；凸镜压头4、st型连接头5的内外同心度均在0.02mm以内。
24.参照图2,12个光学模块10通过其光学模块主体1与测温模块pcba 6连接形成12个温度传感模块，温度传感模块分别与主板pcba 8、电源板pcba 7电连接构成12个测温通道；其中测温模块pcba 6分别与主板pcba 8、电源板pcba 7电连接，所述主板pcba 8与电源板pcba 7电连接。
25.st型光纤头与st型连接头5的st型接口对接，光纤伸入st型连接头5的通孔，并进一步伸入凸镜压头4的第二定位管42、第一定位管41；进入光学模块主体1光路通孔的光信号经凸镜2聚焦传输至光纤，从而激励光纤上的荧光材料释放出荧光信号；凸镜压头4采用ptfe材质，st型连接头5采用pps材质，上述材质不仅耐紫色可见光，并且具有一定的机械硬度，使得本实用新型无需进行二次设计就可通过静电试验，进一步提高了测温可靠性。
26.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，对于本领域的普通专业技术人员来说，可以对前述各实施例所记载的具体技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型所保护技术方案的范围。