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公开(公告)号：CN110672557B
公开(公告)日：2023-08-22
申请号：CN201911078770.7
申请日：2019-11-06
Applicant: 中国计量大学
IPC: G01N21/45
Abstract: 本发明公开了一种多浓度区间光纤氢气传感器，由光源，测试气室，传感器，氢气发生源，氮气发生源，流量计，光谱仪构成。将单模光纤错位熔接形成马赫曾德干涉结构后，利用飞秒加工技术，在结构输入端写入FBG，镀钯银复合膜后，将所制成的光纤作为传感器的氢敏元件，由于Pd在与氢气反应后，会发生膨胀导致应力发生改变，从而改变光纤的光学参数，观测透射光谱的变化，即可监测实时氢气浓度变化。由于利用FBG与M‑Z的级联，可以弥补单个结构对于多个区间的线性度不好问题，实现多浓度区间的监测。
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公开(公告)号：CN110186913A
公开(公告)日：2019-08-30
申请号：CN201910539629.6
申请日：2019-06-20
Applicant: 中国计量大学
Abstract: 本发明公开了一种基于PDMS的倾斜布拉格光纤光栅氢气传感器，由倾斜布拉格光纤光栅解调仪，计算机，耦合器，单模光纤，气室，参考FBG，掺催化剂的WO3加SiO2混合膜，PDMS，传感TFBG，气体流量控制器，氢气发生器，空气泵，光源组成；其中在涂附着PDMS的传感TFBG上，通过旋涂法镀40nm掺催化剂的WO3加SiO2混合膜。WO3加SiO2混合膜具有较好的机械性能，提高倾斜光纤光栅氢气传感器的性能。
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公开(公告)号：CN109406103A
公开(公告)日：2019-03-01
申请号：CN201811465175.4
申请日：2018-12-03
Applicant: 中国计量大学
Abstract: 本发明公开了一种基于白光干涉的光缆损伤识别及电流传感装置，由宽带光源，光隔离器，光纤耦合器，FC光纤连接器，光纤干涉环，光电探测器，放大器，示波器，金属棒，电源及负载组成。涂覆有磁流体的光纤缠绕光纤干涉环被套进玻璃套管，金属棒置于干涉环内，光源发出的光通过光纤传输到光隔离器进入耦合器，分成两列光波按顺、逆时针方向经连接器传播，通向缠绕在干涉环的光纤产生干涉，信号通过探测器输出到示波器，观察探测器和示波器检测光缆损伤情况；改变负载来改变金属棒中的电流，引起干涉环周围磁场和磁流体的排布变化，导致光纤干涉环表面的有效折射率和干涉条纹改变，通过示波器读数感知电流变化。
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公开(公告)号：CN111610167A
公开(公告)日：2020-09-01
申请号：CN202010633322.5
申请日：2020-07-02
Applicant: 中国计量大学
IPC: G01N21/552 , G01N21/41
Abstract: 本发明公开了一种反射式TFBG-SPR折射率传感器，由宽带光源，光纤环形器，待测样品池，双锥形-TFBG传感探头，金纳米薄膜，光谱分析仪组成。宽带光源发出的光经光纤环形器到达探入待测样品池中的双锥形-TFBG传感探头，双锥形-TFBG传感探头是表面镀有金纳米薄膜，由锥腰直径45微米的双锥形结构与倾角10度，栅长20毫米的TFBG级联而成的传感器结构，反射光经双锥形-TFBG传感探头回来到光谱分析仪中，将采集到的光谱数据MATLAB软件输出分析可得到对溶液折射率变化的检测。将双锥形与TFBG的优势结合制作的反射式折射率传感器，可以实现离子、非离子、微生物的多类型对象的测试，具有良好的应用前景。
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公开(公告)号：CN111426653A
公开(公告)日：2020-07-17
申请号：CN202010419091.8
申请日：2020-05-18
Applicant: 中国计量大学
IPC: G01N21/45
Abstract: 本发明公开了一种基于金属有机骨架和零点漂移校准的氢气传感器，由光源，第一耦合器，参考FBG，气室，TFBG，GO-Ni-MOF膜，氢气流量控制器，空气流量控制器，氢气发生器，空气泵，第二耦合器，光谱仪组成；其特征在于：光源连接第一耦合器左端，第一耦合器右端连接两个光路分别为参考FBG和涂附着GO-Ni-MOF膜基模中心波长为1610nm的TFBG；TFBG和参考FBG再分别连接第二耦合器左端，第二耦合器右端连接光谱仪，连接气室的氢气流量控制器和空气流量控制器分别连接氢气发生器和空气泵；氢气浓度发生变化时，GO-Ni-MOF吸附氢量改变，周围的环境折射率改变使TFBG光谱包层模和基模漂移；参考FBG可以用来进行温度漂移校准，TFBG的基模布拉格波长可以作为零点漂移校准。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109827930A
公开(公告)日：2019-05-31
申请号：CN201910235786.8
申请日：2019-03-27
Applicant: 中国计量大学
Abstract: 本发明公开了基于钯金纳米颗粒双光路补偿反射式光纤氢气传感器，由测试系统和参考系统，光纤束，LED光源，光电二极管和数据采集卡和计算机组成，测试系统和参考系统中的测试平台结构采用相同的设计，并旋涂沉积同一批钯金纳米颗粒，测试气室通入氢气和氮气混合气体，期间参考系统始终密闭。LED光源出射的光信号通过光纤束分别入射两系统并经过敏感膜反射回光纤束后，分别通过光电二极管进行光电信号转换，得到的电信号通过数据采集卡采集，由计算机利用Lab VIEW实现对信号的滤波处理、补偿运算和波形显示。该发明在提高传感器的稳定性并抑制漂移方面提出新理念。
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公开(公告)号：CN109443404A
公开(公告)日：2019-03-08
申请号：CN201811471900.9
申请日：2018-12-04
Applicant: 中国计量大学
IPC: G01D5/353
Abstract: 本发明公开了一种带测量滑轨的光纤白光干涉装置，由宽带LED光源（1），光纤耦合器（2），光电探测器（3），镀膜的光纤反射端（4），扫描反射镜（5），带卡托（6）的测量滑轨（7）和倾斜光纤光栅（12）组成；其特征在于：宽带LED光源（1）与光纤耦合器（2）的第一端口（8）相连，光纤耦合器（2）的第二端口（9）与光电探测器（3）相连，光纤耦合器（2）的第三端口（10）刻有倾斜光纤光栅（12），光纤耦合器（2）的末端为镀膜的光纤反射端（4），光纤耦合器（2）的第四端口（11）与扫描反射镜（5）固定于带卡托（6）的测量滑轨（7）上；扫描反射镜（5）与测量滑轨（7）的夹角范围为85度至95度可调；光纤耦合器（2）的第三端口（10）的镀膜的光纤反射端（4）镀3-4纳米厚的金膜；测量滑轨（7）的量程为0-300mm。
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公开(公告)号：CN110220868B
公开(公告)日：2023-06-20
申请号：CN201910680376.4
申请日：2019-07-26
Applicant: 中国计量大学
IPC: G01N21/41
Abstract: 本发明公开了一种可同时测量氢气和甲烷的PCF‑SPR结构传感器，由宽带光源，光衰减器，气室，PCF‑SPR传感器和光谱仪组成。PCF‑SPR传感器的截面有直径1.5微米的较小气孔沿45度和135度的角度排列，四个直径5微米的超大气孔垂直和水平分布，其中两个超大型侧孔内表面分别涂有由金和钯‑WO3复合薄膜制成的氢敏薄膜，以及由金和紫外光固化氟硅氧烷纳米膜制成的甲烷敏感膜。气体传感通道在不同波长下引起不同的峰值偏移，通过结构参数优化，结合侧孔结构和极化过滤，可以准确测量甲烷和氢气的气体混合物，而不会相互干扰，PCF‑SPR结构传感器具有良好的多通道气体传感重复性，选择性检测方法可用于气体和其他传感应用，具有良好的应用前景。
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公开(公告)号：CN109946239B
公开(公告)日：2023-06-09
申请号：CN201910311282.X
申请日：2019-04-18
Applicant: 中国计量大学
Abstract: 本发明公开了一种基于细芯光纤测量有机挥发气体的光纤传感器，其特征在于：由光源，偏振控制器，传输光纤，传感器，光谱仪，气室组成，光源发出的光通过偏振控制器调整偏振态，然后通过传输光纤与传感器的左端相连，传感器的右端与光谱仪相连，传感器置于气室中；所述的传感器由单模光纤SMF1、SMF2、SMF3和细芯光纤TCF1、TCF2组成，所述的传感器表面镀有PDMS薄膜，所述的细芯光纤纤芯的直径小于单模光纤的纤芯直径，发生Mach‑Zehnder干涉，形成干涉光谱，PDMS材料吸附有机挥发气体分子引起膨胀效应，使传感器受到轴向的拉力，使长度增加，因此光谱仪接收到的干涉光谱的干涉峰波长发生漂移，实现对有机挥发气体的浓度测量。
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公开(公告)号：CN113109274A
公开(公告)日：2021-07-13
申请号：CN202110510035.X
申请日：2021-05-11
Applicant: 中国计量大学
Abstract: 本发明公开了基于钯‑金纳米薄膜的双螺旋微结构光纤光栅氢气传感器，由光源、偏振控制器、测试气室、双螺旋微结构光纤光栅、钯‑金薄膜、光谱仪、氢气瓶、氮气瓶、流量计组成。采用飞秒激光微加工的方法制备出双螺旋微结构光纤光栅，再采用以聚多巴胺辅助液相还原沉积的方法在经过预处理后的双螺旋微结构光纤光栅表面镀上钯‑金薄膜，氢气浓度发生变化时，钯‑金薄膜吸收的氢气量也发生变化，使得钯‑金薄膜的折射率发生变化，双螺旋微结构光纤光栅的透射谱随之发生漂移，由此可以测得氢气浓度及其变化量。该发明具有灵敏度高、响应速度短、重复性和耐久性好的优点，在测量低浓度氢气时具有明显的优势，具有很好的实用价值和应用前景。
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