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一种测量液体表面张力的光纤传感器
| 专利名称： | 一种测量液体表面张力的光纤传感器 |
| 摘要： | 本发明公开了一种测量液体表面张力的光纤传感器，由光源，偏振控制器，传输光纤，光纤环形器，传感器，载玻片，升降台，图像处理系统和光谱仪组成，光源和偏振控制器连接，然后通过传输光纤连接于光纤环形器的左端，光纤环形器的右端与传感器连接，下端与光谱仪连接。升降台上放置载玻片置于传感器下。光源发出的光用过偏振控制器后经过传输光纤至传感器的左端，传感器由TFBG，细芯光纤和FBG组成，载玻片上滴有液体，通过升降台的调节使传感器浸入液体中，传感器与液体接触，传感器表面与液体的接触角逐渐变化，导致有效折射率改变，导致光谱仪测得反射光谱发生变化，从而测量液体的表面张力大小。 |
| 专利类型： | 发明专利 |
| 国家地区组织代码： | 浙江;33 |
| 申请人： | 中国计量大学 |
| 发明人： | 沈常宇;宫佳琦;肖亦可 |
| 专利状态： | 有效 |
| 申请号： | CN201811434358.X |
| 公开号： | CN109253950A |
| 分类号： | G01N13/02(2006.01)I;G;G01;G01N;G01N13 |
| 申请人地址： | 310018 浙江省杭州市下沙高教园区学源街258号中国计量大学 |
| 主权项： | 1.一种测量液体表面张力的光纤传感器，由光源（1），偏振控制器（2），传输光纤（3），光纤环形器（4），传感器（5），载玻片（6），升降台（7），图像处理系统（8）和光谱仪（9）组成，其特征在于：光源（1）和偏振控制器（2）相互连接，然后通过传输光纤（3）连接于光纤环形器（4）的左端，光纤环形器（4）的下端与光谱仪（9）相连，光纤环形器（4）右端与传感器（5）的左端相连，升降台（7）上放置载玻片（6）置于传感器（5）下，图像处理系统（8）置于升降台（7）上与载玻片（6）相对；传感器（5）由TFBG（10），细芯光纤（11）和FBG（12）组成， TFBG（10）和FBG（12）由单模光纤刻成，TFBG（10）长度为1cm，FBG（12）长度为1cm，单模光纤的型号为康宁SMF‑28；细芯光纤（11）长度为2cm，纤芯直径为3μm；图像处理系统（8）对准载玻片（6）拍照后直接测量出角度；载玻片（6）上滴有液体，通过升降台（7）的调节使传感器（5）浸入液体中，与液体接触；在两种极端条件下，传感器（5）在空气中和完全浸入液体中，光谱仪（9）中测得的反射光谱波长发生漂移；当传感器（5）部分浸入液体中，所受到来自液体对其的作用力即为液体的表面张力，液体表面张力大小基于液体表面和光纤之间的接触角大小的变化，通过图像处理系统（8）拍摄后，得出液体与传感器（5）接触角的大小；由于传感器（5）表面液体的逐渐变化，导致传感器（5）表面有效折射率发生变化，使得激发的包层模式分布发生变化，导致光谱仪（9）测得反射光谱发生变化，从而测量液体的表面张力大小。 |
| 所属类别： | 发明专利 |
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