專利名稱：分布式光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種振動(dòng)傳感器，尤其涉及一種可對(duì)振動(dòng)點(diǎn)進(jìn)行定位的分布式光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)。
技術(shù)背景振動(dòng)傳感器一般可分為電動(dòng)式、電容式、電阻式、光纖式及磁敏式等不同種類型。振動(dòng) 傳感器通過將機(jī)械振動(dòng)轉(zhuǎn)化為敏感元件特性的變化(特別是電特性的變化)，采用電信號(hào)檢測(cè) 方法進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械振動(dòng)的測(cè)量。光纖式振動(dòng)傳感器是一種采用光纖作為敏感部件的機(jī)械振動(dòng)傳感器。其基本構(gòu)成有發(fā)送 檢測(cè)部分、信號(hào)傳輸部分和接收處理部分，發(fā)送檢測(cè)部分是直接利用光纖將檢測(cè)獲得的參數(shù) 轉(zhuǎn)換成便于傳輸?shù)墓庑盘?hào)，信號(hào)傳輸部分是通過光纖進(jìn)行信號(hào)傳輸，接收處理部分是對(duì)來自 光纖的信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)、整形及處理等。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種可對(duì)振動(dòng)點(diǎn)進(jìn)行精確定位的分布式光纖振動(dòng)傳感 系統(tǒng)。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案 一種分布式光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)，其 包括控制模塊200、與控制模塊相連的信號(hào)傳輸處理模塊100、與信號(hào)傳輸處理模塊通過光纖接口 10連接的探測(cè)光纖以及與信號(hào)傳輸處理模塊100連接的顯示模塊14，所述信號(hào)傳輸處理 模塊100包括與控制模塊200的輸出端連接的環(huán)路器4、與環(huán)路器4的輸出端連接的濾光器5、 .與濾光器5的輸出端連接的光千涉器6與光干涉器6的輸出端連接的探測(cè)器7、與探測(cè)器7的 輸出端連接的放大器8、與放大器8的輸出端連接的數(shù)據(jù)采集器9以及與數(shù)據(jù)采集器9的輸出 端連接的數(shù)據(jù)處理器13。作為本發(fā)明的優(yōu)選方案之一，所述控制模塊包括與信號(hào)傳輸處理模塊相連的同步控制器、 與同步控制器輸出端連接的激光驅(qū)動(dòng)器以及與激光驅(qū)動(dòng)器輸出端連接的激光器。 作為本發(fā)明的優(yōu)選方案之一，所述光干涉器5內(nèi)設(shè)有依次連接的2個(gè)耦合器。 作為本發(fā)明的優(yōu)選方案之一，所述激光器的輸出端與環(huán)路器4連接。 作為本發(fā)明的優(yōu)選方案之一，所述數(shù)據(jù)處理器13的輸出端與同步控制器相連，所述同步 控制器的另一輸出端與數(shù)據(jù)采集器9相連。本發(fā)明通過提供一種長距離高精度分布式光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)，其與傳統(tǒng)的光纖振動(dòng)傳感裝置相比本發(fā)明有如下優(yōu)點(diǎn)和積極效果1、 探測(cè)距離長，可達(dá)100公里以上，而傳統(tǒng)的振動(dòng)檢測(cè)裝置只能測(cè)量十幾公里；2、 對(duì)振動(dòng)信號(hào)的檢測(cè)精度高，可檢測(cè)較小的振動(dòng)信號(hào)；而傳統(tǒng)的振動(dòng)檢測(cè)裝置無法檢測(cè)微小 信號(hào)；3、 定位精度高，定位精度在1米的精度；而傳統(tǒng)的振動(dòng)檢測(cè)裝置無定位功能，或有定位功能 但精度很低， 一般在幾百米的精度；4、 結(jié)構(gòu)簡單，成本低，因此大大降低了信號(hào)檢測(cè)電路的成本；而傳統(tǒng)的振動(dòng)檢測(cè)裝置靠復(fù)雜的 信號(hào)檢測(cè)電路來提供精度。


圖l為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明中光干涉器結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明工作原理流程圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明的具體實(shí)施步驟本發(fā)明涉及一種長距離高精度分布式光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)，它主要包括激光器3，激光器3 與激光驅(qū)動(dòng)器2的輸出端連接，激光驅(qū)動(dòng)器2的輸入端與同步控制器1的輸出端連接，同步 控制器1的輸入端與數(shù)據(jù)處理器13的輸出端連接；激光器3的輸出端與環(huán)路器4的輸入端連 接，環(huán)路器4的輸出端與光纖接口9和濾光器5的輸入端連接；濾光器5的輸出端連接光干 涉器6的輸入端連接，光干涉器6的輸出端連接探測(cè)器7的輸入端連接，探測(cè)器7的輸出端 與放大器8的輸入端連接，放大器8的輸出端與數(shù)據(jù)采集器9的輸入端連接，數(shù)據(jù)采集器9 的輸出端與數(shù)據(jù)處理器13的一輸入端連接；光纖后向散射經(jīng)過光纖接口 10進(jìn)入環(huán)路器4;環(huán)路器4使絕大部分后向散射光通過濾光 器5，濾出與振動(dòng)相關(guān)的光再進(jìn)入光干涉器6。探測(cè)器7把光信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，電信號(hào)經(jīng)過 放大器8放大后進(jìn)入數(shù)據(jù)釆集器9;采集器9將采集到的數(shù)據(jù)送給數(shù)據(jù)處理器；數(shù)據(jù)處理器 13接受到從數(shù)據(jù)采集器9中得到數(shù)據(jù)后，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算處理，最終得出溫度數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī) 上以曲線的形式顯示出來本發(fā)明與以往發(fā)明的不同之處在于，所述的系統(tǒng)中采用了環(huán)路器4，環(huán)路器是絕大部分后 向散射光進(jìn)入系統(tǒng)；4本發(fā)明與以往發(fā)明的不同之處在于，所述的系統(tǒng)中設(shè)置了光干涉器5，其結(jié)構(gòu)圖如圖2， 光干涉器中設(shè)置了 2個(gè)耦合器當(dāng)光進(jìn)入第一個(gè)耦合器時(shí)被分離成光強(qiáng)相等的兩束光，經(jīng)過折 射，兩束光在第二個(gè)耦合器中發(fā)生了同頻干涉，相對(duì)的，數(shù)十倍的增加了出射光中的振動(dòng)相 關(guān)量的強(qiáng)度，從而能檢測(cè)較小的振動(dòng)信號(hào)；進(jìn)一步有提高了系統(tǒng)的探測(cè)精度和探測(cè)距離。本發(fā)明光纖振動(dòng)傳感器是采用光纖作為敏感部件的機(jī)械振動(dòng)傳感器。與傳統(tǒng)振動(dòng)傳感器 相比，光纖振動(dòng)傳感器不僅具有靈敏度高，抗電磁干擾等優(yōu)點(diǎn)，還具有壽命長，功耗低的優(yōu) 點(diǎn)，特別是分布式光纖傳感器還有對(duì)機(jī)械振動(dòng)進(jìn)行定位的能力，這是普通光纖振動(dòng)傳感器和 傳統(tǒng)振動(dòng)傳感器不具備的突出優(yōu)點(diǎn)。具體的，本發(fā)明公開了長距離高精度分布式光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)，其與傳統(tǒng)的光纖振動(dòng)傳感裝置相比本發(fā)明有如下優(yōu)點(diǎn)和積極效果1. 探測(cè)距離長，可達(dá)100公里以上，而傳統(tǒng)的振動(dòng)檢測(cè)裝置只能測(cè)量十幾公里；2. 對(duì)振動(dòng)信號(hào)的檢測(cè)精度高，可檢測(cè)較小的振動(dòng)信號(hào)；而傳統(tǒng)的振動(dòng)檢測(cè)裝置無法檢測(cè)微小信號(hào)；3. 定位精度高，定位精度在1米的精度；而傳統(tǒng)的振動(dòng)檢測(cè)裝置無定位功能，或有定位 功能但精度很低， 一般在幾百米的精度；4. 結(jié)構(gòu)簡單，成本低，因此大大降低了信號(hào)檢測(cè)電路的成本；而傳統(tǒng)的振動(dòng)檢測(cè)裝置靠復(fù) 雜的信號(hào)檢測(cè)電路來提供精度。上述實(shí)施例僅用以說明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案。任何不脫離本發(fā)明精神和范圍的技 術(shù)方案均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的專利申請(qǐng)范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1. 一種分布式光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)，其包括控制模塊(200)、與控制模塊相連的信號(hào)傳輸處理模塊(100)、與信號(hào)傳輸處理模塊通過光纖接口(10)連接的探測(cè)光纖以及與信號(hào)傳輸處理模塊(100)連接的顯示模塊(14)，其特征在于所述信號(hào)傳輸處理模塊(100)包括與控制模塊(200)的輸出端連接的環(huán)路器(4)、與環(huán)路器(4)的輸出端連接的濾光器(5)、與濾光器(5)的輸出端連接的光干涉器(6)與光干涉器(6)的輸出端連接的探測(cè)器(7)、與探測(cè)器(7)的輸出端連接的放大器(8)、與放大器(8)的輸出端連接的數(shù)據(jù)采集器(9)以及與數(shù)據(jù)采集器(9)的輸出端連接的數(shù)據(jù)處理器(13)。
2. 如權(quán)利要求1所述的分布式光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)，其特征在于所述控制模塊(200)包 括與信號(hào)傳輸處理模塊相連的同步控制器(1)、與同步控制器輸出端連接的激光驅(qū)動(dòng)器以及 與激光驅(qū)動(dòng)器輸出端連接的激光器。
3. 如權(quán)利要求1所述的分布式光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)，其特征在于所述光干涉器(5)內(nèi)設(shè) 有依次連接的兩個(gè)耦合器。
4. 如權(quán)利要求2或3所述的分布式光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)，其特征在于所述激光器的輸出端 與環(huán)路器(4)連接。
5. 如權(quán)利要求4所述的分布式光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)處理器(13) 的輸出端與同步控制器相連，所述同步控制器的另一輸出端與數(shù)據(jù)采集器(9)相連。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種分布式光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)，其包括控制模塊200、與控制模塊相連的信號(hào)傳輸處理模塊100、與信號(hào)傳輸處理模塊通過光纖接口10連接的探測(cè)光纖以及與信號(hào)傳輸處理模塊100連接的顯示模塊14，所述信號(hào)傳輸處理模塊100包括與控制模塊200的輸出端連接的環(huán)路器4、與環(huán)路器4的輸出端連接的濾光器5、與濾光器5的輸出端連接的光干涉器6與光干涉器6的輸出端連接的探測(cè)器7、與探測(cè)器7的輸出端連接的放大器8、與放大器8的輸出端連接的數(shù)據(jù)采集器9以及與數(shù)據(jù)采集器9的輸出端連接的數(shù)據(jù)處理器13。與傳統(tǒng)振動(dòng)傳感器相比，分布式光纖傳感器還有對(duì)機(jī)械振動(dòng)進(jìn)行定位的能力。
文檔編號(hào)G01H9/00GK101504310SQ20091004802
公開日2009年8月12日 申請(qǐng)日期2009年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月23日
發(fā)明者仝芳軒, 周正仙, 剛 席, 魏 皋 申請(qǐng)人:上海華魏光纖傳感技術(shù)有限公司