一種風洞試驗中光纖傳感振動信號的采集裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種不同風速干擾下光纖傳感振動信號的采集裝置，其特征在于，該采集裝置包括有光纖監(jiān)測網絡和探測主機，所述的光纖監(jiān)測網絡固定在柵欄上，所述的柵欄設置于風洞中，探測主機設置在監(jiān)控室內，所述的光纖監(jiān)測網絡與所述的探測主機連接，所述的探測主機通過網線連接至一臺工控機；固定在所述柵欄上的光纖監(jiān)測網絡為光纜的走線，該走線包括有一條直線形走線和一條蛇形走線，在走線的走線路徑上每隔一段距離設有一個固定點，在所述的固定點采用抱箍將光纜和柵欄固定；所述柵欄的底部設有多個固定底座。本發(fā)明的采集裝置用于不同風速下的光纖傳感振動信號的采集，具有探測精度高、試驗過程穩(wěn)定的優(yōu)點。
【專利說明】一種風洞試驗中光纖傳感振動信號的采集裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及光纖傳感領域，特別涉及到一種基于不同風速下的光纖傳感信號采集 的風洞試驗裝置，用于采集不同風速下的光纖振動信號。
【背景技術】
[0002]在風洞試驗中，需要對試驗室環(huán)境內開展10級以下的風力試驗，而判斷風力的大 小可以采用光纖振動的方式來獲得。分布式光纖智能入侵探測系統(tǒng)采用超窄線寬激光器作 為種子源，光脈沖從光纖的一端注入，用光探測器探測后向瑞利散色光。當光纖鏈路有擾動 發(fā)生時，相應位置的光相位發(fā)生變化，最終導致光強發(fā)生變化，同時通過測量注入光脈沖與 接收到信號之間的時間延遲得到擾動的位置。這種技術可以應用于不同等級風速下振動信 號的探測，用于判斷各種環(huán)境這下的風速等級大小。
[0003]在應用上述分布式光纖智能探測系統(tǒng)來測定風力大小時，由于探測光纖的布置不 合理，往往得到的探測數據有偏差，影響試驗精度；另外，由于布置原因往往導致探測網絡 中的光纜移位或者傾倒到地上，從而導致探測失敗。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服上述現有技術存在的不足，提供一種風洞試驗中光纖傳感 振動信號的采集裝置。本發(fā)明的采集裝置用于不同風速下的光纖傳感振動信號的采集，可 用于在風洞試驗室環(huán)境內進行10級以下風力試驗，探測不同等級風力下導致光纖振動信 號的強弱，通過觀察振動信號強弱，進而判斷出各種環(huán)境這下的風速等級大小，具有探測精 度高、試驗過程穩(wěn)定的優(yōu)點。
[0005]為了達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供的技術方案如下:
一種風洞試驗中光纖傳感振動信號的采集裝置，其特征在于，該采集裝置包括有光纖 監(jiān)測網絡和探測主機，所述的光纖監(jiān)測網絡固定在柵欄上，所述的柵欄設置于風洞中，探測 主機設置在監(jiān)控室內，所述的光纖監(jiān)測網絡通過通信光纖與所述的探測主機連接，所述的 探測主機通過網線連接至一臺工控機；固定在所述柵欄上的光纖監(jiān)測網絡為一根八芯光 纜，直線形走線和蛇形走線分別各取一芯，在走線路徑上每隔一段距離設有一個固定點，在 所述的固定點采用抱箍將光纜和柵欄固定；所述柵欄的底部設有多個固定底座。
[0006]在本發(fā)明風洞試驗中光纖傳感振動信號的采集裝置中，所述的柵欄包括有方格金 屬網和多根立柱，多根固定立柱相互平行且分別與方格金屬網固定，所述的直線形走線和 蛇形走線固定在方格金屬網上，所述的固定立柱安裝在固定底座上。
[0007]在本發(fā)明風洞試驗中光纖傳感振動信號的采集裝置中，所述固定底座的底部為方 形的加固底座，在加固底座的上表面的中心設有方形的立柱底座，所述的立柱底座在四個 角利用膨脹螺絲固定在加固底座上，所述立柱底座的上表面中心設有凸起的固定立柱，每 根所述的固定立柱對應地安裝在所述的固定立柱上。
[0008]在本發(fā)明風洞試驗中光纖傳感振動信號的采集裝置中，在所述的走線中，所述的直線形走線設置于所述的蛇形走線的中部，所述的蛇形走線布置有波峰和波谷，波峰高于 直線形走線，波谷低于直線形走線，所述的直線形走線和蛇形走線相互獨立。
[0009]在本發(fā)明風洞試驗中光纖傳感振動信號的采集裝置中，所述的蛇形走線為正弦波 狀排布在柵欄上，直線形走線沿正弦波的平衡位置排布在柵欄上，蛇形走線的波峰位置和 波谷位置均用抱箍固定在所述的柵欄上，蛇形走線和直線形走線的交叉處用抱箍固定在柵 欄上。
[0010]基于上述技術方案，本發(fā)明的光纖傳感振動信號的采集裝置在風洞試驗中取得了 如下技術效果:
1.采用基于不同風速下的光纖傳感振動信號采集的風洞試驗方法，可以在10級風以 下采集不同等級風下的振動信號，固定安全可靠，試驗數據測定精度高。
[0011]2.使用本發(fā)明的信號采集裝置，在無風條件下，無任何擾動信號，隨著風力等級增 力口，工控機上顯示的擾動信號逐漸明顯，顏色逐漸加深，當風力達到最大時，風洞內柵欄不 會傾斜或吹倒，此時工控機上觀察到振動信號最強，顏色最深。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明風洞試驗中光纖傳感振動信號的采集裝置的結構布置示意圖。
[0013]圖2是本發(fā)明光纖傳感振動信號的采集裝置中固定底座的結構示意圖。
[0014]圖3是本發(fā)明光纖傳感振動信號的采集裝置中光纜在柵欄上的固定方式示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面我們結合附圖和具體的實施例來對本發(fā)明風洞試驗中光纖傳感振動信號的 采集裝置以及基于光纖傳感的風洞試驗方法作進一步的詳細說明，以求更為清楚明白地理 解其工作原理和具體應用，但不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。
[0016]如圖1所示，本發(fā)明風洞試驗中光纖傳感振動信號的采集裝置結構上包括有光纖 監(jiān)測網絡和探測主機2。所述的光纖監(jiān)測網絡固定在柵欄8上，所述的柵欄8設置于風洞試 驗場地B中，探測主機2設置在監(jiān)控室A內，所述的光纖監(jiān)測網絡通過通信光纖與所述的探 測主機2連接，所述的探測主機2通過網線連接至一臺工控機1，工控機I和探測主機2均 放置在監(jiān)控室內，二者通過網線進行連接通信。固定在所述柵欄8上的光纖監(jiān)測網絡為一 根八芯光纜，直線形走線5和蛇形走線6分別各取八芯光纜中的一芯，在直線形走線5和蛇 形走線6的走線路徑上每隔一段距離設有一個固定點，在所述的固定點采用抱箍12將光纜 和柵欄8固定；所述柵欄8的底部設有多個固定底座9。
[0017]在本發(fā)明風洞試驗中光纖傳感振動信號的采集裝置中，所述的柵欄8包括有方格 金屬網和多根固定立柱7，多根固定立柱7相互平行且分別與方格金屬網固定，所述的直線 形走線和蛇形走線固定在方格金屬網上，所述的固定立柱7安裝在固定底座9上。
[0018]在本發(fā)明風洞試驗中光纖傳感振動信號的采集裝置中，在所述直線形走線5和蛇 形走線6的走線中，所述的直線形走線5設置于所述的蛇形走線6的中部，所述的蛇形走線 布置有波峰和波谷，波峰高于直線形走線，波谷低于直線形走線，所述的直線形走線5和蛇 形走線6相互獨立。
[0019]如圖2所示，在本發(fā)明風洞試驗中光纖傳感振動信號的采集裝置中，所述固定底座9的底部為方形的加固底座9，在加固底座9的上表面的中心設有方形的立柱底座10，所 述的立柱底座10在四個角利用膨脹螺絲固定在加固底座9上，所述立柱底座10的上表面 中心設有凸起的固定立柱7。
[0020]基于本發(fā)明的采集裝置來對不同風速下的光纖傳感振動信號采集的風洞試驗方 法，該方法包括有探測光纜、柵欄、立桿、加固底座安裝，分布式光纖入侵智能探測系統(tǒng)安裝 調試。
[0021]其具體實施步驟如下:
第一步:將固定底座9依次放到風洞試驗室內沿對角線排開，每兩底座間隔一定距離， 保持柵欄所在方向和風向有一定夾角(小于90度)。另一種方式是固定底座9在風洞試驗 室內橫向排開，保持柵欄8所在方向和風向垂直(90度)。
[0022]第二步:在固定立柱7的底部，通過4個膨脹螺絲11將立柱底座10固定在加固底 座9上,如圖2所示。
[0023]第三部:將柵欄8和固定立柱I連接上，二者也通過膨脹螺絲固定。
[0024]第四步:將探測光纜4的部分作為光纖監(jiān)測網絡，光纖監(jiān)測網絡按照蛇形走線和 直線形走線的方式將光纜上敷設在柵欄8上，在固定點處，用抱箍12將光纜和柵欄8固牢 如圖3，尾部余量光纜固定到地面。
[0025]第五步:將探測光纜4的一端連接到監(jiān)控室內的分布式光纖智能入侵探測主機2。
[0026]第六步:啟動分布式光纖智能入侵探測主機2、工控機1，設置相關的監(jiān)測軟件參 數，做些必要的調試工作，然后即可對風洞內風擾動進行探測。
[0027]采用本發(fā)明的信號采集裝置進行風洞試驗中風力測定的試驗效果如下:采用基于 不同風速下的光纖傳感振動信號采集的風洞試驗方法，可以在10級風以下采集不同等級 風下的振動信號。無風條件下，無任何擾動信號。隨著風力等級增加，擾動信號逐漸明顯，顏 色逐漸加深。當風力達到最大時，風洞內柵欄不會傾斜或吹倒，此時觀察到振動信號最強， 顏色最深。
【權利要求】
1.一種不同風速干擾下光纖傳感振動信號的采集裝置，其特征在于，該采集裝置包括 有光纖監(jiān)測網絡和探測主機，所述的光纖監(jiān)測網絡固定在柵欄上，所述的柵欄設置于風洞 中，探測主機設置在監(jiān)控室內，所述的光纖監(jiān)測網絡與所述的探測主機連接，所述的探測主 機通過網線連接至一臺工控機；固定在所述柵欄上的光纖監(jiān)測網絡為光纜的走線，該走線 包括有一條直線形走線和一條蛇形走線，在走線的走線路徑上每隔一段距離設有一個固定 點，在所述的固定點采用抱箍將光纜和柵欄固定；所述柵欄的底部設有多個固定底座。
2.根據權利要求1所述的一種不同風速干擾下光纖傳感振動信號的采集裝置，其特征 在于，所述的柵欄包括有方格金屬網和多根固定立柱，多根固定立柱相互平行且均與方格 金屬網固定，所述的直線形走線和蛇形走線固定在方格金屬網上，所述的固定立柱安裝在 固定底座上。
3.根據權利要求2所述的一種不同風速干擾下光纖傳感振動信號的采集裝置，其特征 在于，所述方格金屬網格固定在固定立柱的中間位置，所述的方格金屬網的網面平整。
4.根據權利要求2所述的一種不同風速干擾下光纖傳感振動信號的采集裝置，其特征 在于，所述固定底座的底部為方形的加固底座，在加固底座的上表面的中心設有方形的立 柱底座，所述的立柱底座的四個角利用膨脹螺絲固定在加固底座上，所述立柱底座的上表 面中心設有所述的固定立柱，每根所述的固定立柱對應地安裝在所述的立柱底座上。
5.根據權利要求4所述的一種不同風速干擾下光纖傳感振動信號的采集裝置，其特征 在于，所述的加固底座底面平整，所述加固底座為混凝土材質或金屬材質。
6.根據權利要求1所述的一種不同風速干擾下光纖傳感振動信號的采集裝置，其特征 在于，所述的光纖監(jiān)測網絡為一根八芯光纜，直線形走線和蛇形走線是由光纖監(jiān)測網絡引 出的兩條芯。
7.根據權利要求1所述的一種不同風速干擾下光纖傳感振動信號的采集裝置，其特征 在于，在所述的走線中，所述直線形走線設置于所述蛇形走線的中部，所述的蛇形走線布置 有波峰和波谷，波峰高于直線形走線，波谷低于直線形走線。
8.根據權利要求7所述的一種不同風速干擾下光纖傳感振動信號的采集裝置，其特征 在于，所述的蛇形走線為正弦波狀排布在柵欄上，直線型走線沿正弦波的平衡位置排布在 柵欄上，蛇形走線的波峰位置和波谷位置均用抱箍固定在所述的柵欄上，蛇形走線和直線 形走線的交叉處用抱箍固定在柵欄上。
【文檔編號】G01M9/02GK103558008SQ201310584645
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月20日 優(yōu)先權日:2013年11月20日
【發(fā)明者】許乃漢, 袁克皋, 周航宇, 張焰輝, 趙浩 申請人:無錫波匯光電科技有限公司, 上海波匯通信科技有限公司