基于雙光纖Bragg光柵高頻加速度傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型一種基于雙光纖Bragg光柵高頻加速度傳感器，屬于光纖智能材料結(jié) 構(gòu)健康監(jiān)測領(lǐng)域，應(yīng)用于準(zhǔn)確可靠地監(jiān)測輸電線路舞動。
【背景技術(shù)】
[0002] 輸電線路舞動對輸配電系統(tǒng)安全運(yùn)行造成嚴(yán)重危害，我國是輸電線路舞動發(fā)生最 頻繁的國家之一，要實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)、堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)的建設(shè)，保證輸電線的可靠與安全運(yùn)行，需對 輸電線舞動進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測預(yù)警。傳統(tǒng)輸電線路舞動監(jiān)測裝置存在易受電磁干擾、使用壽命 短、缺乏供電電源等缺點(diǎn)。為克服其不足，研宄開發(fā)新型輸電線路的舞動監(jiān)測裝置一直是電 力工業(yè)界亟待解決的問題。
[0003] 目前，公知的輸電線舞動監(jiān)測方式主要有：人工監(jiān)測、基于電測量原理的舞動監(jiān) 測、基于圖形的方法監(jiān)測。人工監(jiān)測，主要依靠在待建重要線路擬通過的重冰區(qū)架設(shè)觀察 線，設(shè)立專人值守的觀測站，記錄氣象信息及舞動情況。對已建線路主要是通過人工巡線發(fā) 現(xiàn)問題。人工監(jiān)測可對出現(xiàn)的線路問題及時檢修，可觀測站常設(shè)于山嶺中，交通不便且成本 高，誤差大?；陔姕y量原理的舞動監(jiān)測，打破傳統(tǒng)人工監(jiān)測的局限性，大大提高輸電線舞 動監(jiān)測的效率。國內(nèi)大都處于實(shí)驗(yàn)室研發(fā)階段，且電測量應(yīng)用主要受傳感器電源與數(shù)據(jù)傳 送通信技術(shù)因素限制?；趫D形的方法監(jiān)測，可直觀、生動、確切的描述現(xiàn)場，通過計(jì)算機(jī)或 微處理器對采集的圖像按目標(biāo)效果進(jìn)行相應(yīng)的處理，且隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，使視頻圖 像處理技術(shù)成本下降，準(zhǔn)確度提高。但在數(shù)據(jù)傳送，瀏覽圖像的方面技術(shù)還不成熟。迄今為 止，實(shí)際應(yīng)用的光纖光柵加速度的工作頻率范圍較低，一般為零至幾十赫茲，限制了光纖光 柵加速度傳感器的實(shí)際應(yīng)用場合。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本實(shí)用新型提供一種基于雙光纖Bragg光柵高頻加速度傳感器，該裝置監(jiān)測精度 高，且具有無需供電、抗電磁干擾能力強(qiáng)，體積小重量輕，成本低，信號傳輸距離遠(yuǎn)，可實(shí)現(xiàn) 準(zhǔn)分布式測量的特點(diǎn)。
[0005] 本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為：
[0006] 基于雙光纖Bragg光柵高頻加速度傳感器，包括封裝外殼，封裝外殼內(nèi)設(shè)有慣性 質(zhì)量塊、光纖Bragg光柵、毛細(xì)鋼管，毛細(xì)鋼管內(nèi)嵌入兩個光纖Bragg光柵，毛細(xì)鋼管固定 于慣性質(zhì)量塊的中部且與慣性質(zhì)量塊緊密結(jié)合。
[0007] 所述兩個光纖Bragg光柵，每個光纖Bragg光柵的中心波長相同。
[0008] 所述兩個光纖Bragg光柵通過灌注膠體封裝在毛細(xì)鋼管中。
[0009] 所述毛細(xì)鋼管開槽，其槽口的形狀為中間寬，沿毛細(xì)鋼管長度方向?qū)挾戎饾u減小。
[0010] 所述槽口長度為8-9mm，寬度為0· 1-0. 18mm。
[0011] 本實(shí)用新型基于雙光纖Bragg光柵高頻加速度傳感器，技術(shù)效果如下：
[0012] 1)、本實(shí)用新型使用的光纖Bragg光柵的特征量是波長，避免光強(qiáng)的變化對測量 的影響。
[0013] 2)、Bragg波長與應(yīng)變呈良好的線性關(guān)系，可將輸電線舞動水平與垂直的加速度產(chǎn) 生的應(yīng)變轉(zhuǎn)化為Bragg波長的改變，進(jìn)行準(zhǔn)確的間接測量。
[0014] 3)、采用雙光纖Bragg光柵，對傳感光柵進(jìn)行溫度補(bǔ)償，提高傳感器的溫度穩(wěn)定 性。
[0015] 4)、本實(shí)用新型不受電磁干擾影響，絕緣性能好，可在高電壓環(huán)境下使用，傳輸損 耗小，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離監(jiān)測。
【附圖說明】
[0016] 圖1是本實(shí)用新型基于雙光纖Bragg光柵高頻加速度傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017] 圖2是本實(shí)用新型基于雙光纖Bragg光柵高頻加速度傳感器的縱剖面結(jié)構(gòu)示意 圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 圖1是基于雙光纖Bragg光柵高頻加速度傳感器原理圖，高頻光纖Bragg光柵加 速度傳感器是利用光纖光柵的應(yīng)變效應(yīng)來實(shí)現(xiàn)加速度的測試。當(dāng)光纖光柵受到縱向的拉力 是光纖光柵的中心波長與應(yīng)變的關(guān)系為：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 基于雙光纖Bragg光柵高頻加速度傳感器，包括封裝外殼（4)，封裝外殼（4)內(nèi)設(shè)有 慣性質(zhì)量塊（2)、光纖Bragg光柵（1)、毛細(xì)鋼管（3)，其特征在于， 毛細(xì)鋼管（3 )內(nèi)嵌入兩個光纖Bragg光柵（1 )，毛細(xì)鋼管（3 )固定于慣性質(zhì)量塊（2 )的 中部且與慣性質(zhì)量塊（2)緊密結(jié)合。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述基于雙光纖Bragg光柵高頻加速度傳感器，其特征在于，所述兩 個光纖Bragg光柵（1 )，每個光纖Bragg光柵（1)的中心波長相同。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述基于雙光纖Bragg光柵高頻加速度傳感器，其特征在于，所 述兩個光纖Bragg光柵（1)通過灌注膠體封裝在毛細(xì)鋼管（3 )中。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述基于雙光纖Bragg光柵高頻加速度傳感器，其特征在于，所述毛 細(xì)鋼管（3)開槽，其槽口的形狀為中間寬，沿毛細(xì)鋼管（3)長度方向?qū)挾戎饾u減小。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述基于雙光纖Bragg光柵高頻加速度傳感器，其特征在于，所述槽 口長度為8_9mm，寬度為0? 1-0. 18_。
【專利摘要】基于雙光纖Bragg光柵高頻加速度傳感器，包括封裝外殼，封裝外殼內(nèi)設(shè)有慣性質(zhì)量塊、光纖Bragg光柵、毛細(xì)鋼管，毛細(xì)鋼管內(nèi)嵌入兩個光纖Bragg光柵，毛細(xì)鋼管固定于慣性質(zhì)量塊的中部且與慣性質(zhì)量塊緊密結(jié)合。本實(shí)用新型一種基于雙光纖Bragg光柵高頻加速度傳感器，該裝置監(jiān)測精度高，且具有無需供電、抗電磁干擾能力強(qiáng)，體積小重量輕，成本低，信號傳輸距離遠(yuǎn)，可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)分布式測量的特點(diǎn)。
【IPC分類】G01P15-03
【公開號】CN204359817
【申請?zhí)枴緾N201420794048
【發(fā)明人】鄒紅波, 姜爍, 范雨萌
【申請人】三峽大學(xué)
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2014年12月16日