一种基于长周期光纤光栅的甲烷传感装置

摘要

一种基于长周期光纤光栅的甲烷传感装置，由宽带光源、涂有聚合物敏感膜的光纤传感器、测试气室、开关阀门、质量流量控制器、光谱分析仪和计算机构成。涂有聚合物敏感膜的光纤传感器前端连接宽带光源，后端依次连接光谱分析仪和计算机。其中，光纤传感器采用长周期光纤光栅；聚合物敏感膜为含笼形分子E的苯乙烯-丙烯腈树脂甲烷敏感膜，其涂覆于长周期光纤光栅包层表面；当待测甲烷气体与长周期光纤光栅包层表面的敏感膜发生作用时，改变敏感膜折射率，使长周期光纤光栅谐振波长发生移动，通过分析传感器与甲烷气体接触前后光栅谐振波长的移动量，即可获取待测甲烷气体浓度。本发明具有结构简单、灵敏度高和选择性好等特点。

主权项

一种基于长周期光纤光栅的甲烷传感装置，其包括有宽带光源、涂有聚合物敏感膜的光纤传感器、测试气室、开关阀门、质量流量控制器、光谱分析仪和计算机；所述涂有聚合物敏感膜的光纤传感器前端连接宽带光源，后端依次连接光谱分析仪和计算机；所述光纤传感器位于测试气室内，测试气室有通入待测甲烷气体的进气口和出气口，进气口通过开关阀门连接控制待测甲烷气体的质量流量控制器；其特征在于：所述光纤传感器采用长周期光纤光栅，聚合物敏感膜涂覆于长周期光纤光栅包层表面，所述聚合物敏感膜为含笼形分子E的苯乙烯‑丙烯腈树脂甲烷敏感膜，其膜厚为500～600nm；所述含笼形分子E的苯乙烯‑丙烯腈树脂甲烷敏感膜是将笼形分子E先溶于二氯甲烷，然后向该混合溶液中加入苯乙烯‑丙烯腈树脂，混合均匀，采用浸渍提拉法涂覆于长周期光线光栅包层表面而得；试剂用量分别为笼形分子E150μmol，二氯甲烷15mL，苯乙烯‑丙烯腈树脂1g。