科创中国
一种光纤珐珀腔高温应变传感器封装结构及封装方法
发布时间: 2025-05-23
基本信息
合作方式：
技术许可
成果类型：
发明专利
行业领域：
航空航天技术
成果介绍
本发明专利《一种光纤珐珀腔高温应变传感器封装结构及封装方法》由武汉理工大学团队研发，属于光纤传感技术领域。该成果针对高温环境下（如航空航天、石油化工等）传统光纤传感器因胶粘剂失效、热应力不均导致的封装可靠性差、测量精度下降等问题，提出了一种创新的无胶化金属焊接封装方案。核心技术包括：双毛细玻璃管对称结构：通过第一、第二毛细玻璃管等高对称布置，平衡高温下入射端裸光纤的剪切应力，提升应变传递效率。耐高温金属焊接封装：采用GH303/GH309金属垫片与DZ125/DD6金属基件通过六点分布式对称点焊固定，取代传统环氧胶粘合，耐受温度高达1050℃，应变测量范围达10000με。热应力抵消设计：通过优化焊点分布（如近端2焊点+远端4焊点），抵消不同材料热膨胀系数差异引起的应力，确保光纤与毛细玻璃管的同轴度。该技术解决了高温环境下光纤传感器易断裂、信号衰减的行业难题，显著提升了传感器的长期稳定性和测量精度，适用于极端工况的实时应变监测。
成果亮点
高温高可靠性：无胶化金属焊接封装耐受1050℃高温，寿命远超传统胶粘方式，适用于航空发动机、核反应堆等极端环境。精准应变测量：双毛细玻璃管对称设计+耐高温石英光纤，应变传递误差＜1%，测量范围达10000με。抗热应力创新：六点分布式焊点布局有效抵消热膨胀应力，避免光纤弯曲断裂，光谱对比度稳定性提升80%。工艺标准化：封装方法步骤清晰（如熔接参数、焊点间距量化），适合工业化批量生产。多领域适用性：已通过实验室验证，可扩展至高温压力、振动等多参数传感
团队介绍
负责人：谭跃刚（武汉理工大学教授，光纤传感技术专家）
核心成员：杨彩霞（高级工程师，专注高温材料与封装工艺）吕文强（博士，光纤器件设计与仿真）崔任鑫（博士后，传感器信号解调算法）
团队依托武汉理工大学光纤传感技术与网络国家工程研究中心，在高温光纤传感器领域拥有10余项专利，合作单位包括航天科技集团、中石化等，技术产业化经验丰富。
成果资料
下载app