一種光器件加熱保溫裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術涉及一種光器件加熱保溫裝置，尤其涉及一種用于光器件在低溫條件下工作時的溫度控制裝置，屬于光電子技術領域。一種光器件加熱保溫裝置，包括加熱器、隔熱層、防水涂層、腔體外殼、控制電路、熱電偶、加熱器引線和熱電偶引線。本實用新型專利技術對光器件進行低溫加熱控制，可以使器件在低溫環境下正常工作，解決了光器件在惡劣環境無法正常使用的問題。通過控制電路自動控制實現光器件的加熱保溫，使其可在寬溫范圍內正常工作，具有控溫范圍寬的優點。使用隔熱層對受控光器件與外界環境進行溫度隔離，并在隔熱層外使用防水涂層進行封閉，使用腔體外殼對整體進行封裝，提高了加熱保溫的效率，減小了加熱保溫的功耗。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種光器件加熱保溫裝置，尤其涉及一種用于光器件在低溫條件下工作時的溫度控制裝置，屬于光電子

技術介紹
光器件是用于實現光信號的連接、能量分路/合路、波長復用/解復用、光路轉換、能量衰減、方向阻隔、光-電-光轉換、光信號放大、光信號調制等功能元器件的總稱。光器件由于它的電絕緣性、抗電磁干擾性等特性，近年來被廣泛應用于光纖傳感測量和光纖通信領域。目前，大多數光器件受工作原理及內部結構影響，其正常工作溫度不能低 于_20°C，尤其是光濾波器等無源光器件在低溫條件下工作性能較差，通過其中的光能量變化較大，當低于_20°C工作時會發生損壞。因此，對其進行溫度控制就尤為重要。現有的光器件溫度控制方法包括真空絕熱溫度控制和相變材料溫度控制等。但是，針對光器件在惡劣環境無法正常使用的問題，真空絕熱溫度控制方式不適合具有光纖引線的光器件，因為較多的引線不僅影響真空絕熱的效果，而且大壓力的擠壓會影響光纖引線中光能量的傳輸，進而影響光器件的工作性能。而相變材料溫度控制的控溫范圍局限于相變材料的凝固點附近，不適合惡劣環境中寬溫工作范圍的要求。
技術實現思路
本技術的目的是為了解決光器件在低于-20°C條件下工作性能較差的問題，提出一種光器件加熱保溫裝置。本技術是通過下述技術方案實現的—種光器件加熱保溫裝置，包括加熱器、隔熱層、防水涂層、腔體外殼、控制電路、熱電偶、加熱器引線和熱電偶引線。所述加熱器用于在溫度低于閾值時對受控光器件進行加熱，使其工作的環境溫度在設計允許的范圍內。所述隔熱層用于對受控光器件進行溫度隔離，使受控光器件溫度降低速度遠小于環境溫度降低的速度，當加熱器工作時，阻止熱量向外散發，提高加熱效率。隔熱層要求使用導熱系數不大于O. 12瓦/米攝氏度的保溫材料，如礦物纖維、玻璃纖維等。所述防水涂層用于防止溫度在高低之間變化時產生凝水，對受控光器件工作性能產生影響。防水涂層的厚度不宜超過1_。所述控制電路用于對加熱器的開啟與關閉進行自動控制，該電路包括分壓電路、減法電路、放大電器、比較器電路和繼電器，其連接關系為熱電偶的輸出端與分壓電路的輸入端相連，分壓電路的輸出端與減法電路的輸入端相連，減法電路的輸出端與放大電路的輸入端相連，放大電路的輸出端與比較器電路的輸入端相連，比較器電路的輸出端與繼電器的輸入端相連，繼電器的輸出端與加熱器驅動電壓的輸入端相連，加熱器驅動電壓的輸出端與熱電偶的輸入端相連，參考電壓的輸出端與減法電路的輸入端相連。所述熱電偶用于反饋受控光器件當前溫度值，將電阻測量值作為受控光器件當前溫度值的對應值，并將電阻測量值作為電路參數傳遞到控制電路中。所述加熱器弓I線用于輸入加熱器的驅動電壓。所述熱電偶引線用于將受控光器件當前溫度值對應的電阻測量值傳遞到控制電路中。所述腔體外殼用于將受控光器件及上述各組成部件封閉起來。上述組成部件的連接關系為加熱器粘貼于受控光器件的周圍，熱電偶粘貼在受控光器件一側。其中，受控光器件粘貼有熱電偶的一側不能粘貼加熱器，且熱電偶的粘貼位置要盡量遠離加熱器。 隔熱層包裹在加熱器外，防水涂層涂抹在隔熱層外。腔體外殼包裹在防水涂層四周。同時，腔體外殼左右側面開有小孔，用于將加熱器引線、熱電偶引線引出。熱電偶引線、加熱器引線與控制電路相連。一種使用上述裝置對光器件進行加熱保溫的方法，包括以下步驟首先，通過熱電偶獲得受控光器件當前溫度值對應的電阻測量值，并將電阻測量值作為電路參數傳遞到控制電路中。之后，在控制電路中對獲得的電阻測量值進行分析，確定受控光器件當前溫度環境。判斷當前環境溫度是否在該器件正常工作溫度范圍內，如果超過其正常工作溫度的下限或上限，則自動開啟或關閉加熱器加熱裝置。有益效果本技術所述裝置，對比已有技術具有以下優點I.本技術對光器件進行低溫加熱控制，可以使器件在低溫環境下正常工作，解決了光器件在惡劣環境無法正常使用的問題。2.本技術通過控制電路自動控制實現光器件的加熱保溫，使其可在寬溫范圍內正常工作，具有控溫范圍寬的優點。3.本技術使用隔熱層對受控光器件與外界環境進行溫度隔離，并在隔熱層外使用防水涂層進行封閉，使用腔體外殼對整體進行封裝，提高了加熱保溫的效率，減小了加熱保溫的的功耗。附圖說明圖I為本技術所述加熱保溫裝置示意圖；圖2為本技術所述裝置中控制電路組成示意圖；圖3為本技術實施例I所述受控光器件俯視示意圖；圖4為本技術實施例I所述受控光器件仰視示意圖；圖5為本技術實施例2所述受控光器件俯視示意圖；圖6為本技術實施例2所述受控光器件仰視示意圖；其中，I-受控光器件、2-加熱器、3-隔熱層、4-防水涂層、5-腔體外殼、6_控制電路、7-熱電偶、8-加熱器引線、9-熱電偶引線、10-FP濾波器前、II-FP濾波器上、12-FP濾波器后、13-FP濾波器引線、14-FP濾波器焊腿、15-FP濾波器底面、16-光纖標準具上、17-光纖標準具引線、18-光纖標準具底面。具體實施方式以下結合附圖和實施例對本技術的技術方案作進一步詳細說明。實施例I在本實施例中，將使用本技術對FP濾波器進行加熱保溫自動控制。如圖I，所述光器件加熱保溫裝置包括加熱器2、隔熱層3、防水涂層4、腔體外殼5、控制電路6、熱電偶7、加熱器引線8、熱電偶引線9組成。如圖3、圖4所示，受控光器件I為FP濾波器為長方體器件，且FP濾波器底面15有FP濾波器焊腿14，FP濾波器引線13從受控光器件I的左右兩側面進出，因此，該加熱保溫裝置的腔體外殼5左右兩側面有光纖進出孔，底面有焊腿孔。·用于該FP濾波器的加熱保溫裝置的連接關系如下FP濾波器前10，FP濾波器后12，FP濾波器上11三個側面粘貼加熱器2，FP濾波器底面15上粘貼熱電偶7 ;其中，FP濾波器底面15粘貼有熱電偶7的一側不能粘貼加熱器2，且熱電偶7的粘貼位置要盡量遠離加熱器2 ；隔熱層3包覆在加熱器2外，防水涂層4包覆隔熱層3夕卜，腔體外殼5包覆防水涂層4;腔體外殼5左右側面開孔，將FP濾波器引線13、加熱器引線8，熱電偶引線9引出。腔體外殼5底面需要開孔，將FP濾波器底面15的FP濾波器焊腿14伸出腔體外殼5外；將熱電偶引線9，加熱器引線8接入控制電路6中，構成微型加熱保溫裝置。控制電路6由熱電偶的阻值進入分壓電路，分壓電路的輸出電壓值和參考電壓值進入減法電路，經運算得到減法電路輸出，再進入放大電路對信號進行10倍放大，放大后的信號進入比較器，經運算后的輸出電壓通過繼電器控制加熱器驅動電壓，通過加熱器驅動電壓控制加熱器，改變熱電偶輸出阻值。如圖2，該FP濾波器的加熱保溫方法，包括以下步驟首先，熱電偶7將當前阻值傳入電路，分壓電路將阻值轉換為電壓值，阻值越大和電壓值越大，呈線性關系。其次，減法電路將分壓值減去參考電壓，得到被測值與參考值的差值。再次，經放大電路將差值放大10倍。減法電路與放大電路級聯，作用在于將兩個不同溫度對應的電壓值的差值放大10倍，易于被比較器電路分辨。然后，由比較器電路輸出控制繼電器開關電壓，-10°C開啟，30°C關閉。當繼電器開啟時，加熱片驅動電壓工作，對FP濾波器進行加熱，當繼電器關閉時，加熱片驅動電壓停止工作。最后，FP濾波器溫度改變時，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種光器件加熱保溫裝置，其特征在于：包括由加熱器(2)、隔熱層(3)、防水涂層(4)、腔體外殼(5)、控制電路(6)、熱電偶(7)、加熱器引線(8)和熱電偶引線(9)組成，其中所述加熱器(2)用于在溫度低于閾值時對受控光器件(1)進行加熱；所述隔熱層(3)用于對受控光器件(1)進行溫度隔離；所述防水涂層(4)用于防止溫度在高低之間變化時產生凝水；所述控制電路(6)用于對加熱器的開啟與關閉進行自動控制，該電路包括分壓電路、減法電路、放大電器、比較器電路和繼電器，其連接關系為：熱電偶的輸出端與分壓電路的輸入端相連，分壓電路的輸出端與減法電路的輸入端相連，減法電路的輸出端與放大電路的輸入端相連，放大電路的輸出端與比較器電路的輸入端相連，比較器電路的輸出端與繼電器的輸入端相連，繼電器的輸出端與加熱器驅動電壓的輸入端相連，加熱器驅動電壓的輸出端與熱電偶的輸入端相連，參考電壓的輸出端與減法電路的輸入端相連；所述熱電偶(7)用于反饋受控光器件(1)當前溫度值，將電阻測量值作為受控光器件當前溫度值的對應值，并將電阻測量值作為電路參數傳遞到控制電路(6)中；所述加熱器引線(8)用于輸入加熱器(2)的驅動電壓；所述熱電偶引線(9)用于將受控光器件當前溫度值對應的電阻測量值傳遞到控制電路(6)中；所述腔體外殼(5)用于將受控光器件(1)及上述各組成部件封閉起來；上述各組成部件的作用及相互間的連接關系如下：加熱器(2)粘貼于受控光器件(1)的周圍，熱電偶(7)粘貼在受控光器件(1)一側；其中，受控光器件(1)粘貼有熱電偶(7)的一側不能粘貼加熱器(2)，且熱電偶(7)的粘貼位置要盡量遠離加熱器(2)；隔熱層(3)包裹在加熱器(2)外，防水涂層(4)涂抹在隔熱層(3)外，腔體外殼(5)包裹在防水涂層(4)四周，同時腔體外殼(5)左右側面開有小孔，用于將加熱器引線(8)、熱電偶引線(9)引出；熱電偶引線(9)、加熱器引線(8)與控制電路(6)相連。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：張磊，胡春艷，高超，江琴，
申請(專利權)人：中國航空工業集團公司北京長城計量測試技術研究所，
類型：實用新型
國別省市：