油罐車爆炸預警裝置制造方法
【專利摘要】油罐車爆炸預警裝置，包括兩個光纖FBG傳感器，第一光纖FBG傳感器沿油罐車內(nèi)壁固定設置，第二光纖FBG傳感器沿油罐車內(nèi)壁垂直設置并固定在其上，均位于油罐車液面之下，分別與第一耦合器、第二耦合器電連接，第一耦合器、第二耦合器與光開關電連接，光開關與光譜儀電連接，光譜儀與信號處理模塊電連接，信號處理模塊與報警器電連接，通過信號處理模塊比較分析兩個光纖FBG傳感器通過光譜儀后的波長變化，可判斷有無漏油事件正在發(fā)生，啟動報警器報警，能夠?qū)崿F(xiàn)油罐車等危險區(qū)域在發(fā)生漏油爆炸前的實時監(jiān)測與報警，消除安全隱患，具有準確性高、實時性強的特點。
【專利說明】油罐車爆炸預警裝置

【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型涉及光纖FBG傳感器領域，特別涉及一種油罐車爆炸預警裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]油罐車爆炸的原因被認為是由于高溫飽和的液體迅速降壓而引起的，而漏油是引起爆炸的主要原因。對油罐車來說，引起漏油的原因可能是由于設備陳舊，或者發(fā)生碰撞，也可能是管口松動等原因引起漏油，漏油點也不容易確定。而對油罐車的漏油爆炸預警，一般都采用溫度監(jiān)測或者壓力變化檢測，都是需要準確的測量數(shù)據(jù)，再對數(shù)據(jù)進行分析，從而進行是否可能發(fā)生漏油爆炸的判斷，所需設備比較多，過程比較復雜。另外從光纖光柵FBG (Fiber Bragg Grating)傳感器發(fā)展研究上看,光纖FBG傳感器在油罐車漏油爆炸預警中還很少被研究和利用，尤其是不需要準確測量變化值，只需知道變化量就可實現(xiàn)爆炸預目O


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型的目的在于提出一種油罐車爆炸預警裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)油罐車等危險區(qū)域在發(fā)生漏油爆炸前的實時監(jiān)測與報警，消除安全隱患，具有準確性高、實時性強的特點。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是:
[0005]油罐車爆炸預警裝置，包括第一光纖FBG傳感器I和第二光纖FBG傳感器2，第二光纖FBG傳感器2沿油罐車內(nèi)壁垂直設置并粘貼固定在其上，沿油罐車內(nèi)壁固定設有第一光纖FBG傳感器1，第一光纖FBG傳感器1、第二光纖FBG傳感器2均位于油罐車液面之下，分別與第一稱合器3、第二稱合器4電連接,第一稱合器3、第二稱合器4與光開關5電連接，光開關5與光譜儀6電連接，光譜儀6與信號處理模塊7電連接，信號處理模塊7與報警器8電連接。
[0006]所述第一光纖FBG傳感器I與第二光纖FBG傳感器2相互垂直。
[0007]所述第一光纖FBG傳感器I與第二光纖FBG傳感器2的相隔距離在0_2cm范圍內(nèi)。
[0008]所述第一耦合器3、第二耦合器4分別通過光纖連接至第三耦合器9。
[0009]所述第三耦合器9與寬帶光源10電連接。
[0010]所述第一耦合器3、第二耦合器4、第三耦合器9均為1x2耦合器。
[0011]本實用新型采用兩個相互垂直的光纖FBG傳感器固定在油罐車的內(nèi)壁上，由于光纖FBG傳感器極小，可設置兩個光纖FBG傳感器距離很近，并認為兩個光纖FBG傳感器由于環(huán)境溫度、壓力等參數(shù)變化引起波長漂移相同，在實際應用中，只需通過比較光譜儀波長變化，確定當前有無漏油事件發(fā)生、有無可能發(fā)生爆炸，以及距爆炸發(fā)生的時間長短，讓相關人員據(jù)此判斷能及時撤離或者快速處理漏油事件，不需要準確測量光纖FBG傳感器數(shù)據(jù)，因此可以大大減少設備成本；根據(jù)設計波長變化幅度與報警器音頻、音幅之間關系，通過編寫相應的程序計算波長變化幅度，可以相應減少很多計算量，實現(xiàn)油罐車等危險區(qū)域在發(fā)生漏油爆炸前的實時監(jiān)測與報警，消除安全隱患，具有準確性高、實時性強的特點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型預警裝置的結(jié)構(gòu)原理框圖，黑色箭頭表示入射光，虛線箭頭表示反射光。
[0013]圖2為本實用新型預警裝置光纖FBG傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3為本實用新型預警裝置信號處理流程圖。

【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。
[0016]參見附圖1，油罐車爆炸預警裝置，包括第一光纖FBG傳感器I和第二光纖FBG傳感器2，第二光纖FBG傳感器2沿油罐車內(nèi)壁垂直設置并粘貼固定在其上，沿油罐車內(nèi)壁固定設有第一光纖FBG傳感器I,第一光纖FBG傳感器1、第二光纖FBG傳感器2均位于油罐車液面之下，分別與第一稱合器3、第二稱合器4電連接,第一稱合器3、第二稱合器4與光開關5電連接,光開關5與光譜儀6電連接,光譜儀6與信號處理模塊7電連接,信號處理模塊7與報警器8電連接。第一光纖FBG傳感器I與第二光纖FBG傳感器2相互垂直。第一光纖FBG傳感器I與第二光纖FBG傳感器2的相隔距離在0_2cm范圍內(nèi)。第一稱合器3、第二耦合器4分別通過光纖連接至第三耦合器9。第三耦合器9與寬帶光源10電連接。第一耦合器3、第二耦合器4、第三耦合器9均為1x2耦合器。
[0017]參見附圖1、2、3，本實用新型的工作原理是:
[0018]設置光開關5，用光譜儀6檢測第一光纖FBG傳感器1，并記錄下因環(huán)境溫度、壓力、振動等參數(shù)變化對其引起的波長漂移；第二光纖FBG傳感器2既有由于環(huán)境環(huán)境溫度、壓力、振動等參數(shù)變化對其引起的波長漂移，又有因發(fā)生漏油時，液體表面張力對其產(chǎn)生的影響，由于兩個光纖FBG傳感器距離很近，可近似認為第一光纖FBG傳感器I與第二光纖FBG傳感器2所受環(huán)境變化弓I起的變化相同，用光譜儀檢測第二光纖FBG傳感器2的波長范圍。
[0019]當漏油時，液體油表面會對管壁第二光纖FBG傳感器2形成一個拉力引起其波長漂移，信號處理模塊7開始工作后，分別調(diào)取兩個光纖FBG傳感器不同時刻的波長變化，通過信號處理模塊7求出兩個光纖FBG傳感器通過光譜儀6后的波長變化幅度，進行比較分析，判斷每個光纖FBG傳感器波長變化幅度是否超過波長變化幅度曲線斜率，如果判斷為否，則沒有漏油發(fā)生，返回上一步繼續(xù)進行，如果判斷為是，則漏油事件正在發(fā)生，啟動報警器8報警，若傳感器波長幅度變化過快，則說明漏油速度加快，極有可能發(fā)生爆炸，調(diào)取不同波長變化幅度與音頻音符的函數(shù)，實現(xiàn)報警器，并且會根據(jù)波長變化及波長變化幅度快慢，使報警器8的音調(diào)和音頻不同。
【權(quán)利要求】
1.油罐車爆炸預警裝置，包括第一光纖FBG傳感器(I)和第二光纖FBG傳感器(2)，其特征在于，第二光纖FBG傳感器(2)沿油罐車內(nèi)壁垂直設置并粘貼固定在其上，沿油罐車內(nèi)壁固定設有第一光纖FBG傳感器(I),第一光纖FBG傳感器(I)、第二光纖FBG傳感器(2)均位于油罐車液面之下，分別與第一稱合器(3)、第二稱合器(4)電連接,所述第一光纖FBG傳感器⑴與第二光纖FBG傳感器⑵相互垂直，且相隔距離在0-2cm范圍內(nèi)，第一耦合器(3)、第二耦合器(4)與光開關(5)電連接，光開關(5)與光譜儀￠)電連接，光譜儀(6)與信號處理模塊(7)電連接，信號處理模塊(7)與報警器⑶電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油罐車爆炸預警裝置，其特征在于，所述第一耦合器(3)、第二耦合器(4)分別通過光纖連接至第三耦合器(9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的油罐車爆炸預警裝置，其特征在于，所述第三耦合器(9)與寬帶光源(10)電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的油罐車爆炸預警裝置，其特征在于，所述第一耦合器(3)、第二耦合器(4)、第三耦合器(9)均為1x2耦合器。
【文檔編號】B65D90/48GK204102276SQ201420072763
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年2月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月20日
【發(fā)明者】王曉霞, 王衛(wèi)林, 吳春英 申請人:陜西科技大學