一種安裝膠水及其在光纖傳感器中的應用制造技術

本發明專利技術提供了一種安裝膠水及其在光纖傳感器中的應用，該安裝膠水包括金屬鹽粉末、環氧樹脂膠水和無水乙醇；將該安裝膠水應用應變式光纖傳感器的安裝，所述應變式光纖傳感器通過如下安裝步驟得到：(1)準備安裝基底，并對安裝基底進行預處理；其中，所述安裝基底為因瓦合金；(2)將應變式光纖傳感器預先固定到所述預處理后的安裝基底上；(3)將安裝膠水涂覆至所述應變式光纖傳感器表面后，對其進行加熱固化。采用本發明專利技術提供的安裝膠水及安裝基底進行安裝光纖傳感器，可以顯著降低因溫度串擾引起的光纖傳感器測量誤差，極大提高光纖傳感器的測量精度。測量精度。測量精度。

An installation glue and its application in optical fiber sensor

【技術實現步驟摘要】
一種安裝膠水及其在光纖傳感器中的應用


[0001]本專利技術涉及光纖傳感器
，特別涉及一種安裝膠水及其在光纖傳感器中的應用。

技術介紹

[0002]光纖傳感器由于其自身具有抗電磁干擾，耐高溫、體積小、靈敏度高等優點，被廣泛應用于航空航天、醫療器械、能源探測、安防、工業自動化等諸多領域。其中，光纖傳感器被廣泛應用于惡劣環境下的應變、壓力測量，但是，溫度串擾是影響光纖傳感器測量精度的一大重要因素。雖然光纖傳感器自身具有極低的溫度靈敏度和極高的應變靈敏度，但在實際使用過程中，由于裸光纖容易損傷，影響光纖傳感器的使用壽命，因此需對其進行保護性的封裝，才能賦予光纖傳感器更穩定的性能。
[0003]然而現有技術中雖然存在多種封裝方式，但在使用過程中，測量待測物體的應變量時往往需要將光纖傳感器安裝到待測物體上，待測物體基底由于溫度變化會產生熱輸出，該熱輸出傳遞到光纖傳感器上會使其產生與基底熱輸出相應的變形量，對應變測量造成極大的溫度串擾，最終影響光纖傳感器測量精度。因此，需要研究一種減少光纖傳感器溫度串擾的方法，提高光纖傳感器的測量精度。

技術實現思路

[0004]本專利技術提供了一種安裝膠水及其在光纖傳感器中的應用，采用本專利技術提供的安裝膠水及安裝基底進行安裝光纖傳感器，可以顯著降低因溫度串擾引起的光纖傳感器測量誤差，極大提高光纖傳感器的測量精度。
[0005]第一方面，本專利技術提供了一種安裝膠水：包括金屬鹽粉末、環氧樹脂膠水和無水乙醇。
[0006]優選地，所述金屬鹽粉末為ZrW2O8粉末、ThP2O7粉末、HiW2O8粉末或ZrV2O7粉末中的至少一種。
[0007]優選地，所述金屬鹽粉末為ZrW2O8粉末。
[0008]優選地，所述金屬鹽粉末的含量為70～90wt％，所述環氧樹脂膠水的含量為10～30wt％，所述無水乙醇的含量為0～10wt％。
[0009]優選地，所述金屬鹽粉末的粒徑為1～3μm。
[0010]第二方面，本專利技術提供了一種上述第一方面任一所述的安裝膠水在光纖傳感器中的應用方法。
[0011]優選地，所述光纖傳感器為應變式光纖傳感器，所述應變式光纖傳感器通過如下安裝步驟得到：
[0012](1)準備安裝基底，并對安裝基底進行預處理；其中，所述安裝基底為因瓦合金；
[0013](2)將應變式光纖傳感器預先固定到所述預處理后的安裝基底上；
[0014](3)將安裝膠水涂覆至所述應變式光纖傳感器表面后，對其進行加熱固化。
[0015]優選地，在步驟(1)中，所述預處理具體包括如下步驟：
[0016](I)使用200～400目的砂紙對所述安裝基底進行打磨；其中，所述打磨的面積為所述應變式光纖傳感器的面積的3～5倍；
[0017](II)依次采用丙酮和無水乙醇對所述步驟(I)中安裝基底進行擦拭；
[0018](III)將所述步驟(II)中的安裝基底依次進行烘干和劃線定位處理，得到預處理后的安裝基底。
[0019]優選地，在步驟(3)中，所述涂覆的厚度為0.3～0.5mm。
[0020]優選地，在步驟(3)中，所述加熱固化的方式為階段式固化；第一階段的固化溫度為70～90℃，保溫時間為40～60min；第二階段的固化溫度為120～130℃，保溫時間為60～80min；第三階段固化溫度為200～220℃，保溫時間為100～120min。
[0021]本專利技術與現有技術相比至少具有如下有益效果：
[0022]本專利技術制備的安裝膠水具有負熱膨脹系數，使用該安裝膠水將光纖傳感器安裝至具有低熱膨脹系數的安裝基底上，安裝膠水與安裝基底之間相互配合，能夠顯著降低光纖傳感器在測量過程中因溫度應變串擾引起的測量誤差，極大地提高光纖傳感器的應變測量精度。
附圖說明
[0023]為了更清楚地說明本專利技術實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本專利技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0024]圖1是本專利技術實施例1與對比例3中的光纖傳感器的溫度輸出曲線圖；
[0025]圖2是本專利技術實施例1中的光纖傳感器的微結構圖。
具體實施方式
[0026]為使本專利技術實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例，基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。
[0027]本專利技術提供了一種安裝膠水，包括金屬鹽粉末、環氧樹脂膠水和無水乙醇。
[0028]需要說明的是，本專利技術中采用的金屬鹽粉末均為負熱膨脹系數，將其與環氧樹脂膠水和無水乙醇進行混合，得到的安裝膠水具有負熱膨脹系數。
[0029]根據一些優選的實施方式，所述金屬鹽粉末為ZrW2O8粉末、ThP2O7粉末、HiW2O8粉末或ZrV2O7粉末中的至少一種。
[0030]需要說明的是，在本專利技術中，至少一種即為任意一種或幾種以任意比例進行混合。同時，本專利技術中的金屬鹽粉末包括但不限于上述金屬鹽粉末，其負熱膨脹系數滿足一定的要求即可。
[0031]根據一些優選的實施方式，所述金屬鹽粉末為ZrW2O8粉末。
[0032]需要說明的是，相比于其他金屬鹽的粉末，鎢酸鋯粉末的理論熱膨脹系數可達
?
8.7
×
10
?6/K，其負膨脹效應溫度范圍較寬，并且制備成的安裝膠水的機械性能優異，而其他金屬鹽粉末的負膨脹效應溫度范圍較窄，且與鎢酸鋯配制得到的安裝膠水相比，其他金屬鹽粉末配制的安裝膠水的機械性能較差，會限制安裝膠水在光纖傳感器中的應用，因此，在本專利技術中，金屬鹽粉末優選為鎢酸鋯粉末。
[0033]根據一些優選的實施方式，所述金屬鹽粉末的含量為70～90wt％，所述環氧樹脂膠水的含量為10～30wt％，所述無水乙醇的含量為0～10wt％。
[0034]在一個優選的實施方式中，所述金屬鹽粉末的含量為70～90wt％(例如，可以為70wt％、72wt％、75wt％、78wt％、80wt％、82wt％、85wt％、88wt％或90wt％)，所述環氧樹脂膠水的含量為10～30wt％(例如，可以為10wt％、15wt％、18wt％、20wt％、25wt％、28wt％或30wt％)，所述無水乙醇的含量為0～10wt％(0wt％、2wt％、3wt％、4wt％、5wt％、6wt％、7wt％、8wt％、9wt％或10wt％)。若金屬鹽粉末的含量高于上述范圍，則會降低安裝膠水的粘度，而金屬鹽粉末的含量低于上述范圍，則不能有效降低安裝膠水的熱膨脹系數；因此，將金屬鹽粉末、環氧樹脂膠水和無水乙醇的含量控制在上述范圍，不僅可以保本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種安裝膠水，其特征在于：包括金屬鹽粉末、環氧樹脂膠水和無水乙醇。2.根據權利要求1所述的安裝膠水，其特征在于：所述金屬鹽粉末為ZrW2O8粉末、ThP2O7粉末、HiW2O8粉末或ZrV2O7粉末中的至少一種。3.根據權利要求2所述的安裝膠水，其特征在于：所述金屬鹽粉末為ZrW2O8粉末。4.根據權利要求1所述的安裝膠水，其特征在于：所述金屬鹽粉末的含量為70～90wt％，所述環氧樹脂膠水的含量為10～30wt％，所述無水乙醇的含量為0～10wt％。5.根據權利要求4所述的安裝膠水，其特征在于：所述金屬鹽粉末的粒徑為1～3μm。6.根據權利要求1至5中任一所述的安裝膠水在光纖傳感器中的應用。7.根據權利要求6所述的應用，其特征在于：所述光纖傳感器為應變式光纖傳感器，所述應變式光纖傳感器通過如下安裝步驟得到：(1)準備安裝基底，并對安裝基底進行預處理；其中，所述安裝基底為因瓦合金；(2)將應變式光纖傳感器預先固定到所述預處理...

【專利技術屬性】
技術研發人員：解真東，龍正義，閔夫，楊彥廣，李杰，毛春滿，馬太江，李紅，
申請(專利權)人：中國空氣動力研究與發展中心超高速空氣動力研究所，
類型：發明
國別省市：