1.一种基于管内管结构的气体乙醇光纤传感器,其特征在于:PVC外管(1)和特氟龙内管(2)形成管内管结构,特氟龙内管(2)内充满乙醇吸收物(4),D型多模光纤(3)从特氟龙内管(2)内穿过并保留输入输出端,特氟龙内管(2)内的D型多模光纤(3)被乙醇吸收物(4)包围,特氟龙内管(2)两端用AB胶密封,PVC外管(1)两端用加热熔融塌陷法密封;待测的气体乙醇通过气体注入口(5)通入PVC外管(1)和特氟龙内管(2)之间,从特氟龙内管(2)的管壁渗透至管内并被乙醇吸收物(4)吸收,乙醇吸收物(4)吸收气体乙醇后发生折射率变化,引起D型多模光纤(3)的传输光谱强度发生变化,达到平衡状态后,监测光谱强度即可实现气体乙醇的浓度检测,检测完成后气体乙醇通过气体排出口(6)排出系统。
2.根据权利要求1所述的一种基于管内管结构的气体乙醇光纤传感器,其特征在于:所述PVC外管(1)具有气密性,内径为10mm,外径为16mm,长度40mm。
3.根据权利要求1所述的一种基于管内管结构的气体乙醇光纤传感器,其特征在于:所述特氟龙内管(2)具有良好的气体渗透性,内径为203μm,外径为254μm,长度为40mm,折射率为1.29。
4.根据权利要求1所述的一种基于管内管结构的气体乙醇光纤传感器,其特征在于:所述D型多模光纤(3),包层直径为125μm,纤芯直径为105μm,长度为80mm,D型传感区由侧边抛磨法制得,纤芯保留厚度优选值为72μm,传感区长度为20mm。
5.根据权利要求1所述的一种基于管内管结构的气体乙醇光纤传感器,其特征在于:所述乙醇吸收物(4)由甘油和脱气蒸馏水混合得到,甘油是乙醇的吸收剂,体积分数为30%;
脱气蒸馏水用来稀释甘油,体积分数为70%。
6.根据权利要求1所述的一种基于管内管结构的气体乙醇光纤传感器,其特征在于:所述气体注入口(5)用于待测气体乙醇的通入,直径为5mm。
7.根据权利要求1所述的一种基于管内管结构的气体乙醇光纤传感器,其特征在于:所述气体排出口(6)用于残余气体乙醇的排出,直径为5mm。
8.权利要求1所述的一种基于管内管结构的气体乙醇光纤传感器,其制作过程特征在于:首先使用激光烧蚀的方法在PVC外管(1)侧面加工气体注入口(5)和气体排出口(6),其次将PVC外管(1)和特氟龙内管(2)进行物理嵌套形成管内管;然后将D型多模光纤(3)置入特氟龙内管(2)内;再使用注射器将乙醇吸收物(4)注入特氟龙内管(2)内,使其包围D型多模光纤(3),最后使用AB胶进行封闭特氟龙内管(2)、使用酒精灯加热熔融塌陷的方法对PVC外管(1)两端进行封闭。
9.权利要求1所述的一种基于管内管结构的气体乙醇光纤传感器,其特征在于:所述D型多模光纤(3)使用光纤侧抛法制成,首先剥离40mm长度的涂覆层,再对将剥离区域进行抛磨,抛磨参数为抛磨长度20mm,下压深度43μm,砂轮装载的抛磨砂纸型号为5000目。