(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 202210893795.8 (22)申请日 2022.07.27 (71)申请人 武汉理工大 学 地址 430070 湖北省武汉市洪山区珞狮路 122号 (72)发明人 范典　戢雅典　周次明　郭会勇　 唐健冠　 (74)专利代理 机构 武汉智嘉联合知识产权代理 事务所(普通 合伙) 42231 专利代理师 张璐 (51)Int.Cl. G01K 11/3206(2021.01) G01D 5/353(2006.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 一种基于光纤光栅的多参量传感器、 测量方 法及系统 (57)摘要 本发明提供一种基于光纤光栅的多参量传 感器、 测量方法及系统， 该传感器包括： 光纤， 包 括光纤纤芯和光纤包层， 其中， 光纤包层包裹光 纤纤芯； 光栅， 均匀分布在光纤纤芯中； 聚酰亚胺 金属杂化涂层， 涂覆包裹光纤包层； 绝缘涂层， 涂 覆包裹聚酰亚胺金属杂化涂层。 通过设置具有导 电能力的聚酰亚胺金属杂化涂层， 实现光纤温度 的调整， 温度变化会引起光栅波长偏移量， 然后 根据光栅的波长偏移量得到温度场分布， 从而测 量液体的液位， 并且根据温度差测量流量， 实现 了同一设备测量出 液位高度和流 量两个变量。 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 CN 115326233 A 2022.11.11 CN 115326233 A 1.一种基于光纤光 栅的多参 量传感器， 其特 征在于， 包括： 光纤， 包括 光纤纤芯和光纤包层， 其中， 所述 光纤包层包裹所述 光纤纤芯； 光栅， 均匀分布在所述 光纤纤芯中； 聚酰亚胺金属杂化涂层， 涂覆包裹所述 光纤包层； 绝缘涂层， 涂覆包裹所述聚酰 亚胺金属杂化涂层。 2.一种基于权利要求1所述的基于光纤光栅的多参量传感器的基于光纤光栅的多参量 测量方法， 其特 征在于， 包括： 剥离所述光纤两端处的所述绝缘涂层， 露出所述聚酰亚胺金属杂化涂层， 在露出的所 述聚酰亚胺金属杂化涂层上加电源； 将所述基于光纤光 栅的多参 量传感器放置 于待测液体中， 获取波长偏移量； 根据所述波长偏移量， 确定所述待测液体的液位和流 量。 3.根据权利要求2所述的基于光纤光栅的多参量测量方法， 其特征在于， 所述将所述基 于光纤光 栅的多参 量传感器放置 于待测液体中， 获取波长偏移量， 包括： 将所述基于光纤光栅的多参量传感器放置于所述待测液体中， 使得所述光纤的轴向方 向与所述待测液体的液面方向垂直； 根据所述基于光纤光栅的多参量传感器获取到初始波长， 调整所述电源的 电流大小， 对应地获取调整 波长； 根据所述初始波长和所述调整 波长， 通过作差， 获取波长偏移量。 4.根据权利要求2所述的基于光纤光栅的多参量测量方法， 其特征在于， 根据 所述波长 偏移量， 确定所述待测液体的液位， 包括： 根据所述波长偏移量， 确定所述 光纤的温度分布信息； 根据所述温度分布信息， 确定所述 光栅的温度突变位置； 根据所述温度突变位置， 确定所述待测液体的液位。 5.根据权利要求4所述的基于光纤光栅的多参量测量方法， 其特征在于， 所述根据 所述 温度分布信息， 确定所述 光栅的温度突变位置， 包括： 通过插值 算法将所述温度分布信息进行 连续化处理， 得到连续的温度分布信息； 根据所述连续的温度分布信息， 确定所述 光栅的温度突变位置 。 6.根据权利要求2所述的基于光纤光栅的多参量测量方法， 其特征在于， 根据 所述波长 偏移量， 确定所述待测液体的流 量， 包括： 根据所述波长偏移量， 确定所述 光纤的温度变化 值； 根据所述温度变化 值， 确定所述 光纤的热量变化 值； 根据所述波长偏移量及其对应的所述热量变化 值， 确定所述待测液体的流 量。 7.根据权利要求2所述的基于光纤光栅的多参量测量方法， 其特征在于， 所述光栅采用 波分复用方法阵列排布。 8.根据权利要求2所述的基于光纤光栅的多参量测量方法， 其特征在于， 所述 聚酰亚胺 金属杂化涂层包括聚酰 亚胺聚合物、 氯化钴和氯化锂。 9.根据权利要求2所述的基于光纤光栅的多参量测量方法， 其特征在于， 所述绝缘涂层 包括丙烯酸酯。 10.一种基于光纤光栅的多参量测量系统， 其特征在于， 包括如权利要求1所述的基于权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115326233 A 2光纤光栅的多参量传感器， 或， 如权利要求2 ‑9任一项所述的基于光纤光栅的多参量测量方 法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115326233 A 3