一種基于光纖光柵的高穩(wěn)定性測(cè)量裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提出了一種基于光纖光柵的高穩(wěn)定性測(cè)量裝置，該裝置由波長(zhǎng)解調(diào)模塊、普通單模光纜、光纖光柵傳感器和環(huán)形光開關(guān)組成，其中波長(zhǎng)解調(diào)模塊是用來對(duì)反射回來的中心波長(zhǎng)進(jìn)行解調(diào)，測(cè)量出波長(zhǎng)的偏移量；普通單模光纜一端連接不同的采集通道，一端連接不同的環(huán)形光開關(guān)；光纖光柵傳感器用來監(jiān)測(cè)該點(diǎn)的測(cè)量值，將反射的中心波長(zhǎng)反射回波長(zhǎng)解調(diào)模塊；環(huán)形光開關(guān)具有3個(gè)接口，通過機(jī)械調(diào)節(jié)內(nèi)部光路，可以是3個(gè)接口中的任意兩個(gè)接口相通。通過調(diào)節(jié)環(huán)形光開關(guān)開組成不同的光纖鏈路，提高光纖鏈路的穩(wěn)定性。
【專利說明】
一種基于光纖光柵的高穩(wěn)定性測(cè)量裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種光纖光柵測(cè)量領(lǐng)域，具體涉及一種基于光纖光柵的高穩(wěn)定性測(cè)量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]光纖光柵傳感技術(shù)是目前國(guó)內(nèi)研究的熱點(diǎn)之一。光纖光柵的測(cè)量原理就是在拉伸或壓縮光纖光柵，或者改變溫度等其他物理量，可以達(dá)到改變光纖光柵的周期L和有效折射率nrff，從而達(dá)到改變光纖光柵的反射波長(zhǎng)λΒ的目的。而且光纖光柵的中心波長(zhǎng)的變化量和應(yīng)變、溫度的變化量成線性關(guān)系。根據(jù)這樣的特性，可將光纖光柵制作成應(yīng)變、溫度、壓力、加速度、位移等多種傳感器。光纖光柵信號(hào)處理器用于實(shí)時(shí)采集各光纖光柵傳感器的波長(zhǎng)值，通過光柵傳感器波長(zhǎng)變化量的大小推算出相應(yīng)物理量(溫度、應(yīng)力等)的改變大小。這樣就實(shí)現(xiàn)了物理量傳感檢測(cè)的目的。
[0003]光纖光柵傳感器具有抗電磁干擾、高精度、高靈敏度、防水、抗腐蝕、耐久性長(zhǎng)等特點(diǎn)，傳感器體積小、重量輕，便于鋪設(shè)安裝。雖然測(cè)量參數(shù)和定位精度都比較準(zhǔn)確，但是在測(cè)量過程中，可能會(huì)由于外力作用導(dǎo)致光路或者光纖光柵斷裂，則會(huì)造成采集的點(diǎn)數(shù)減少或者沒有數(shù)據(jù)。
[0004]因此，現(xiàn)有技術(shù)的上述問題亟待解決。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]為了解決上述問題，本實(shí)用新型提出了一種基于多個(gè)光開關(guān)組成的光纖光柵環(huán)形測(cè)量結(jié)構(gòu)，當(dāng)出現(xiàn)光纖斷裂或者光纖光柵被破壞時(shí)，可通過調(diào)節(jié)光開關(guān)來實(shí)現(xiàn)不同的測(cè)量鏈路，很大程度的提高光纖光柵測(cè)量裝置的穩(wěn)定性，適用于一些重點(diǎn)監(jiān)測(cè)的采集點(diǎn)。
[0006]本實(shí)用新型是實(shí)現(xiàn)了一種可提高系統(tǒng)穩(wěn)定性的光纖光柵測(cè)量裝置，該裝置由波長(zhǎng)解調(diào)模塊、普通單模光纜、光纖光柵傳感器和環(huán)形光開關(guān)組成，其中波長(zhǎng)解調(diào)模塊是用來對(duì)反射回來的中心波長(zhǎng)進(jìn)行解調(diào)，測(cè)量出波長(zhǎng)的偏移量;普通單模光纜一端連接不同的采集通道，一端連接不同的環(huán)形光開關(guān)，；光纖光柵傳感器用來監(jiān)測(cè)該點(diǎn)的測(cè)量值，將反射的中心波長(zhǎng)反射回波長(zhǎng)解調(diào)模塊;環(huán)形光開關(guān)具有3個(gè)接口，通過機(jī)械調(diào)節(jié)內(nèi)部光路，可是3個(gè)接口中的任意兩個(gè)接口相通。通過調(diào)節(jié)環(huán)形光開關(guān)開組成不同的光纖鏈路，提高光纖鏈路的穩(wěn)定性。
[0007]本實(shí)用新型請(qǐng)求保護(hù)一種基于光纖光柵的高穩(wěn)定性測(cè)量裝置，該裝置包括:
[0008]波長(zhǎng)解調(diào)模塊，用于發(fā)射寬帶光源，同時(shí)接收由傳感光纜中反射回來的不同的偏移波長(zhǎng)；
[0009]波長(zhǎng)解調(diào)模塊的不同解調(diào)通道分別與第一，第二，第三，第四普通單模光纜的一端相連，所述第一，第二，第三，第四普通單模光纜的另一端分別與第一，第二，第三，第四環(huán)形光開關(guān)的I號(hào)端相連；
[0010]所述第一，第二，第三，第四環(huán)形光開關(guān)與第一，第二，第三，第四光纖光柵傳感器間隔相連，組成封閉的環(huán)形結(jié)構(gòu)，所述第一，第二，第三，第四環(huán)形光開關(guān)的2號(hào)端和3號(hào)端分別與上述四個(gè)光纖光柵傳感器兩端相連；
[0011]上述四個(gè)環(huán)形光開關(guān)可通過機(jī)械調(diào)節(jié)，使得其中任意2個(gè)端口相連通。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)和產(chǎn)品相比，該實(shí)用新型具有顯著優(yōu)點(diǎn):
[0013]該實(shí)用新型加入了一個(gè)光纖光柵環(huán)形測(cè)量結(jié)構(gòu)，由不同的采集通道和不同的環(huán)形光開關(guān)組成，當(dāng)光纖測(cè)量鏈路出現(xiàn)故障時(shí)，可通過使用不同的采集通道和調(diào)節(jié)環(huán)形光開關(guān)，組成一組或者多組不同的光纖鏈路，提高了光纖光柵測(cè)量裝置的穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型的基于光纖光柵的高穩(wěn)定性測(cè)量裝置的一個(gè)【具體實(shí)施方式】的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面通過具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述，以下實(shí)施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0016]本實(shí)用新型是實(shí)現(xiàn)了一種可提高系統(tǒng)穩(wěn)定性的光纖光柵測(cè)量裝置，該裝置由波長(zhǎng)解調(diào)模塊、普通單模光纜、光纖光柵傳感器和環(huán)形光開關(guān)組成，其中波長(zhǎng)解調(diào)模塊是用來對(duì)反射回來的中心波長(zhǎng)進(jìn)行解調(diào)，測(cè)量出波長(zhǎng)的偏移量;普通單模光纜一端連接不同的采集通道，一端連接不同的環(huán)形光開關(guān);光纖光柵傳感器用來監(jiān)測(cè)該點(diǎn)的測(cè)量值，將反射的中心波長(zhǎng)反射回波長(zhǎng)解調(diào)模塊;環(huán)形光開關(guān)具有3個(gè)接口，通過機(jī)械調(diào)節(jié)內(nèi)部光路，可以是3個(gè)接口中的任意兩個(gè)接口相通。通過調(diào)節(jié)環(huán)形光開關(guān)開組成不同的光纖鏈路，提高光纖鏈路的穩(wěn)定性。
[0017]結(jié)合圖1所示，圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，整個(gè)裝置主要包括:
[0018]波長(zhǎng)解調(diào)模塊I，用于發(fā)射寬帶光源，同時(shí)接收由傳感光纜中反射回來的不同的偏移波長(zhǎng);波長(zhǎng)解調(diào)模塊通過中心波長(zhǎng)的偏移量來解調(diào)相應(yīng)的測(cè)量物理量，其中基于不同的測(cè)量通道，光纖測(cè)量鏈路可以為I條或者多條。
[0019]波長(zhǎng)解調(diào)模塊I的不同解調(diào)通道分別與第一，第二，第三，第四普通單模光纜(2、3、4、5)的一端相連，所述第一，第二，第三，第四普通單模光纜的另一端分別與第一，第二，第三，第四環(huán)形光開關(guān)(A、B、C、D)的I號(hào)端相連；
[0020]其中，所述第一，第二，第三，第四環(huán)形光開關(guān)(A、B、C、D)與第一，第二，第三，第四光纖光柵傳感器間隔相連，組成封閉的環(huán)形結(jié)構(gòu)，所述第一，第二，第三，第四環(huán)形光開關(guān)(A、B、C、D)的2號(hào)端和3號(hào)端分別與4個(gè)光纖光柵傳感器(6、7、8、9)兩端相連；
[0021]環(huán)形光開關(guān)可通過機(jī)械調(diào)節(jié)，使得其中2個(gè)端口相連通。
[0022]第一普通單模光纜2，用來連接通道I接口和環(huán)形光開關(guān)B。
[0023]第二普通單模光纜3，用來連接通道2接口和環(huán)形光開關(guān)A。
[0024]第三普通單模光纜4，用來連接通道3接口和環(huán)形光開關(guān)D。
[0025]第四普通單模光纜5，用來連接通道4接口和環(huán)形光開關(guān)C。
[0026]第一光纖光柵傳感器6，傳感器兩端與環(huán)形光開關(guān)A和D相連。
[0027]第二光纖光柵傳感器7，傳感器兩端與環(huán)形光開關(guān)A和B相連。
[0028]第三光纖光柵傳感器8，傳感器兩端與環(huán)形光開關(guān)B和C相連。
[0029]第四光纖光柵傳感器9，傳感器兩端與環(huán)形光開關(guān)C和D相連。
[0030]第一環(huán)形光開關(guān)A，具有I號(hào)、2號(hào)和3號(hào)共3個(gè)端口，環(huán)形光開關(guān)可通過機(jī)械調(diào)節(jié)，使得其中2個(gè)端口相連通。
[0031 ]第二環(huán)形光開關(guān)B，具有I號(hào)、2號(hào)和3號(hào)共3個(gè)端口，環(huán)形光開關(guān)可通過機(jī)械調(diào)節(jié)，使得其中2個(gè)端口相連通。
[0032]第三環(huán)形光開關(guān)C，具有I號(hào)、2號(hào)和3號(hào)共3個(gè)端口，環(huán)形光開關(guān)可通過機(jī)械調(diào)節(jié)，使得其中2個(gè)端口相連通。
[0033]第四環(huán)形光開關(guān)D，具有I號(hào)、2號(hào)和3號(hào)共3個(gè)端口，環(huán)形光開關(guān)可通過機(jī)械調(diào)節(jié)，使得其中2個(gè)端口相連通。
[0034]本實(shí)用新型的工作流程為:
[0035]實(shí)用新型中的波長(zhǎng)解調(diào)模塊包括寬帶光源和信息處理模塊，寬帶光源發(fā)射出寬譜光可由4個(gè)不同的通道發(fā)出，當(dāng)光纖鏈路正常時(shí)，寬譜光可由普通單模光纜2傳輸?shù)江h(huán)形光開關(guān)B，其中可設(shè)BI與B3相通、A2與A3相通、D2與D3相通、C2與C3相通，則可得到相應(yīng)光纖光柵傳感器的反射波長(zhǎng)；
[0036]當(dāng)光纖光柵傳感器7和環(huán)形光開關(guān)B中間的光纖斷裂，寬譜光可由普通單模光纜2傳輸?shù)江h(huán)形光開關(guān)B，其中可設(shè)BI與B2相通、A2與A3相通、D2與D3相通、C2與C3相通，則可得到相應(yīng)光纖光柵傳感器8、9、6、7的反射波長(zhǎng)；
[0037]光纖光柵傳感器7和環(huán)形光開關(guān)B中間的光纖斷裂，光纖光柵傳感器9和環(huán)形光開關(guān)D中間的光纖斷裂，寬譜光部分可由普通單模光纜2傳輸?shù)江h(huán)形光開關(guān)B，其中可設(shè)BI與B2相通、C2與C3相通，則可得到光纖光柵傳感器8、9的反射波長(zhǎng)；寬譜光部分可由普通單模光纜4傳輸?shù)江h(huán)形光開關(guān)D，其中可設(shè)Dl與D2相通、A2與A3相通，則可得到光纖光柵傳感器6、7的反射波長(zhǎng)；
[0038]當(dāng)某一光纖光柵傳感器遭到損壞時(shí)，除該傳感器外，其它光纖光柵傳感器的測(cè)量值均可由不同的采集通道和環(huán)形光開關(guān)的調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)采集。
[0039]本實(shí)用新型中應(yīng)用具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于光纖光柵的高穩(wěn)定性測(cè)量裝置，其特征在于，該裝置包括: 波長(zhǎng)解調(diào)模塊，用于發(fā)射寬帶光源，同時(shí)接收由傳感光纜中反射回來的不同的偏移波長(zhǎng)； 波長(zhǎng)解調(diào)模塊的不同解調(diào)通道分別與第一，第二，第三，第四普通單模光纜的一端相連，所述第一，第二，第三，第四普通單模光纜的另一端分別與第一，第二，第三，第四環(huán)形光開關(guān)的I號(hào)端相連； 所述第一，第二，第三，第四環(huán)形光開關(guān)與第一，第二，第三，第四光纖光柵傳感器間隔相連，組成封閉的環(huán)形結(jié)構(gòu)，所述第一，第二，第三，第四環(huán)形光開關(guān)的2號(hào)端和3號(hào)端分別與上述四個(gè)光纖光柵傳感器兩端相連； 上述四個(gè)環(huán)形光開關(guān)可通過機(jī)械調(diào)節(jié)，使得其中任意2個(gè)端口相連通。
【文檔編號(hào)】G01D5/353GK205664850SQ201620548384
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年6月7日
【發(fā)明人】白磊, 賈磊, 劉曉, 周曉旭, 張佳鵬, 邵利軍, 緱龍, 楊瑩, 曹桂芳, 郭曉澎, 劉志英
【申請(qǐng)人】山西省交通科學(xué)研究院, 山西省交通建設(shè)工程質(zhì)量檢測(cè)中心（有限公司）