(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210921840.6 (22)申请日 2022.08.02 (71)申请人 浙江理工大 学 地址 310000 浙江省杭州市杭州经济技 术 开发区白杨街道 2号大街9 28号 (72)发明人 邹帅　张建新　钱淼　 (74)专利代理 机构 浙江侨悦专利代理有限公司 33470 专利代理师 居延娟 (51)Int.Cl. G01N 21/27(2006.01) G01N 21/01(2006.01) (54)发明名称 基于聚酰亚胺涂覆光纤B ragg光栅的氯离子 检测方法及装置 (57)摘要 本发明公开了一种基于聚酰亚胺涂覆光纤 Bragg光栅的氯离子检测方法及装置， 属于氯离 子检测技术领域， 方法包括： 将热固性聚酰亚胺 溶液涂覆到光纤Bragg光栅的栅区， 经加热固化 工艺后制成氯离子浓度传感探头； 将所述氯离子 浓度传感探头与一个光纤Bragg裸光栅级联； 使 用不同浓度的氯化钠溶液， 获取所述氯离子浓度 传感探头的氯离子浓度敏感系数； 使用不同温度 的氯化钠溶液， 确定所述氯离子浓度传感探头以 及所述光纤Bragg裸光栅的温度敏感系数； 将所 述中心波长值进行浓度反演计算， 获得氯离子浓 度值。 本发 明能够解决目前的氯离子检测易受环 境影响且检测仪 器不实用的技 术问题。 权利要求书2页 说明书9页 附图3页 CN 115290580 A 2022.11.04 CN 115290580 A 1.一种基于聚酰 亚胺涂覆光纤Bra gg光栅的氯离 子检测方法， 其特 征在于， 包括： S101： 将热固性聚酰亚胺溶液涂覆到光纤Bragg光栅的栅区， 经加热固化工艺后制成氯 离子浓度传感探 头； S102： 将所述氯离 子浓度传感探 头与一个光纤Bra gg裸光栅级联； S103： 使用不同浓度的氯化钠溶液， 获取所述氯离子浓度传感探头的氯离子浓度敏感 系数； 使用不同温度的氯化钠溶液， 确定所述氯离子浓度传感探头以及所述光纤Bragg裸光 栅的温度敏感系数； S104： 将所述中心波长值进行浓度反演计算， 获得氯离 子浓度值。 2.根据权利要求1所述的基于聚酰亚胺涂覆光纤Bragg光栅的氯离子检测方法， 其特征 在于， 所述S101， 具体包括： S1011： 获取经过预处理的Bragg光栅； S1012： 将所述Bragg光栅放入固化模具的凹槽中， 并将固化率为20％的热固性聚酰亚 胺溶液滴入其中； S1013： 通过加热工艺， 使所述聚酰亚胺在真空干燥箱中固化， 并包覆于所述Bragg光栅 上。 3.根据权利要求2所述的基于聚酰亚胺涂覆光纤Bragg光栅的氯离子检测方法， 其特征 在于， 所述经过预处理的Br agg光栅， 包括： 用酒精擦拭所述Br agg光栅的栅区， 将所述栅区 浸泡在硅烷偶联剂KH ‑560溶液中， 5mi n后将其取 出再烘干。 4.根据权利要求3所述的基于聚酰亚胺涂覆光纤Bragg光栅的氯离子检测方法， 其特征 在于， 所述S1012之前， 还 包括： 利用玻璃板粘接组合了一套固化模具， 并保持所述固化模具 水平。 5.根据权利要求4所述的基于聚酰亚胺涂覆光纤Bragg光栅的氯离子检测方法， 其特征 在于， 所述加热工艺， 具体包括： S10131： 加热至80℃， 保温40分钟； S10132： 再升温至10 0℃， 保温1小时； S10133： 再升温至120℃， 保温1小时； S10134： 再缓慢升温至180℃， 其中， 升温速率 为10℃/h。 6.根据权利要求1所述的基于聚酰亚胺涂覆光纤Bragg光栅的氯离子检测方法， 其特征 在于， 所述S102， 具体包括： 利用光纤熔接机， 将所述氯离子浓度传感探头与一个光纤Bragg 裸光栅中间间隔10毫米， 通过带孔的不锈钢网将所述氯离子浓度传感探头和所述光纤 Bragg裸光栅封装。 7.根据权利要求1所述的基于聚酰亚胺涂覆光纤Bragg光栅的氯离子检测方法， 其特征 在于， 所述S10 3， 具体包括： S1031： 配置浓度为0 ‑25％， 且梯度为5％的氯化钠溶液， 在25℃恒温下， 获取氯离子浓 度传感探 头的氯离 子浓度值与中心波长的拟合公式； S1032： 在浓度为5％的氯化钠溶液中， 温度从35℃变化到75℃， 跨度为10℃， 获取所述 氯离子浓度传感探 头以及所述 光纤Bragg裸光栅的温度与中心波长的拟合公式。 8.一种基于聚酰亚胺涂覆光纤Bragg光栅的氯离子检测装置， 其特征在于， 包括： 光源、 光纤环形器、 氯离 子浓度传感探 头、 采样池、 光纤光 栅解调仪、 数据处 理模块和显示器，权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115290580 A 2所述光纤环形器的第 一端口与所述光源连接， 所述光纤环形器的第 二端口与 所述氯离 子浓度传感探头连接， 所述光纤环形器的第三端口与所述光纤光栅解调仪连接， 所述氯离 子浓度传感探头放置于具有待测溶液的采样池中， 所述光纤光栅解调仪的数据通过所述数 据处理模块显示于所述显示器上。 9.根据权利要求8所述的基于聚酰亚胺涂覆光纤Bragg光栅的氯离子检测装置， 其特征 在于， 还包括第一单模光纤跳线， 第二单模光纤跳线和第三单模光纤跳线， 所述光纤环形器的第 一端口通过所述第 一单模光纤跳线与所述光源连接， 所述光纤环 形器的第二端口通过所述第二单模光纤跳线与所述氯离子浓度传感探头连接， 所述光纤环 形器的第三端口通过 所述第二单模光纤跳线与所述 光纤光栅解调仪连接 。 10.根据权利要求9所述的基于聚酰亚胺涂覆光纤Bragg光栅的氯离子检测装置， 其特 征在于， 包括： 所述光源为波长区间在1525 ‑1565nm的宽带光源。 11.根据权利要求7所述的基于聚酰亚胺涂覆光纤Bragg光栅的氯离子检测装置， 其特 征在于， 包括： 所述采样池为塑料 材质的凹型槽， 所述氯离 子传感探 头固定于所述凹型槽中。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115290580 A 3