一種架空線覆冰厚度測量裝置的制造方法
【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型涉及覆冰測量技術(shù)領域，更具體涉及一種架空線覆冰厚度測量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]自從1989年美國的Morey等人首次進行光纖光柵的應變與溫度傳感器研宄以來，世界各國都對其十分關注并開展了廣泛的應用研宄，光纖光柵傳感技術(shù)在近二十多年中己成為傳感領域發(fā)展最快的技術(shù)，并在很多領域取得了成功的應用。
[0003]由于傳統(tǒng)的電子式測量架空線覆冰厚度技術(shù)以電子信息處理為基礎，注定了其將受到有源供電、電磁干擾、信號遠程傳輸不穩(wěn)定、數(shù)據(jù)傳輸容量受限等因素制約，限制了其安全性與可靠性。
【實用新型內(nèi)容】
[0004](一 )要解決的技術(shù)問題
[0005]本實用新型要解決的技術(shù)問題是如何實現(xiàn)無源驅(qū)動測量裝置進行信號采集，并且遠程傳輸信號穩(wěn)定、抗電磁干擾、容量大。
[0006]( 二 )技術(shù)方案
[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種架空線覆冰厚度測量裝置，包括光纖光柵應變傳感器、懸臂梁以及位移同步感應件；
[0008]所述位移同步感應件包括固定于架空線兩點上的兩個底座、固定于一個所述底座上的擋板以及連接所述擋板、所述懸臂梁，并且與所述架空線平行的金屬桿；所述懸臂梁固定于另一個所述底座上；所述光纖光柵應變傳感器位于所述懸臂梁的表面。
[0009]優(yōu)選地，所述懸臂梁為等強度懸臂梁；所述等強度懸臂梁豎直方向上為一個等腰梯形，并且所述等腰梯形的長度較小的底邊構(gòu)成的懸臂梁的底面連接所述金屬桿，所述等腰梯形的長度較大的底邊構(gòu)成的懸臂梁的另一個底面連接所述底座。
[0010]優(yōu)選地，所述底座、所述懸臂梁以及所述擋板均與架空線垂直。
[0011]優(yōu)選地，所述光纖光柵應變傳感器為兩個，并且分別對稱、固定于所述懸臂梁的兩個相對的側(cè)面上，所述側(cè)面為與架空線垂直的側(cè)面。
[0012]優(yōu)選地，兩個所述光纖光柵應變傳感器分別位于其所在側(cè)面的上下底面的垂直平分線上。
[0013]優(yōu)選地，所述懸臂梁為柔性材質(zhì)制成，受力發(fā)生彎曲；所述位移同步感應件為鋼性材質(zhì)制成，受力不發(fā)生彎曲。
[0014](三)有益效果
[0015]本實用新型提供了一種架空線覆冰厚度測量裝置，本實用新型的裝置將架空線兩點之間的位移變化轉(zhuǎn)換為懸臂梁的形變，并由光纖光柵應變傳感器對形變信號進行采集；本實用新型的裝置除突破了有源供電、電磁干擾、信息容量小及遠程傳輸信號不穩(wěn)定的限制外，還具有靈敏度高、尺寸小、重量輕、成本低，適于在高溫、腐蝕性等環(huán)境中使用的優(yōu)點，并且在一根光纖上利用復用技術(shù)實現(xiàn)多點復用、多參量分布式區(qū)分測量的獨特優(yōu)勢。
【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1為本實用新型的一種架空線覆冰厚度測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本實用新型，但不能用來限制本實用新型的范圍。
[0019]圖1為本實用新型的一種架空線覆冰厚度測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；一種架空線覆冰厚度測量裝置，包括光纖光柵應變傳感器5、懸臂梁4以及位移同步感應件；所述位移同步感應件包括固定于架空線兩點上的兩個底座1、固定于一個所述底座I上的擋板2以及連接所述擋板、所述懸臂梁，并且與所述架空線平行的金屬桿3 ;所述懸臂梁4固定于另一個所述底座I上；所述光纖光柵應變傳感器5位于所述懸臂梁4的表面。所述位移同步感應件同步感應架空線上兩個點間的相對位移；所述光纖光柵應變傳感器用于采集實時數(shù)據(jù)；所述懸臂梁用于將架空線兩點間位移變化量轉(zhuǎn)變?yōu)樽陨韽澢兓?。所述光纖光柵應變傳感器采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過查詢可以得到覆冰厚度。
[0020]本實用新型的裝置將架空線兩點之間的位移變化轉(zhuǎn)換為懸臂梁的形變，并由光纖光柵應變傳感器對形變信號進行；本實用新型的裝置除突破了有源供電、電磁干擾、信息容量小及遠程傳輸信號不穩(wěn)定的限制外，還具有靈敏度高、尺寸小、重量輕、成本低，適于在高溫、腐蝕性等環(huán)境中使用的優(yōu)點，并且在一根光纖上利用復用技術(shù)實現(xiàn)多點復用、多參量分布式區(qū)分測量的獨特優(yōu)勢。
[0021]所述懸臂梁為等強度懸臂梁；所述等強度懸臂梁豎直方向上為一個等腰梯形，并且所述等腰梯形的長度較小的底邊構(gòu)成的懸臂梁的底面連接所述金屬桿，所述等腰梯形的長度較大的底邊構(gòu)成的懸臂梁的另一個底面連接所述底座。所述底座、所述懸臂梁以及所述擋板均與架空線垂直。所述光纖光柵應變傳感器為兩個，并且分別對稱、固定于所述懸臂梁的兩個相對的側(cè)面上，所述側(cè)面為與架空線垂直的側(cè)面。兩個所述光纖光柵應變傳感器分別位于其所在側(cè)面的上下底面的垂直平分線上，所述兩個光纖光柵傳感器均與其所在側(cè)面平行。兩個所述光纖光柵應變傳感器的波長變化進行做差處理，這樣可以有效地排除單個光纖光柵應變傳感器的交叉敏感，排除溫度對波長值的影響，使結(jié)果更精確。所述懸臂梁和與所述擋板等高，這樣保證所述金屬桿與架空線平行。
[0022]優(yōu)選地，所述懸臂梁為柔性材質(zhì)制成，受力發(fā)生彎曲；所述位移同步感應件為鋼性材質(zhì)制成，受力不發(fā)生彎曲。
[0023]位移同步感應件與架空線直接接觸且其金屬桿與架空線平行放置。隨著架空線兩固定點間位移的變化，由于擋板不能夠發(fā)生彎曲，會帶動與其平行放置的金屬桿發(fā)生同樣的位移變化，在金屬導桿的傳動作用下，懸臂梁發(fā)生彎曲。懸臂梁用于將架空線兩固定點間距離長度變化量轉(zhuǎn)變?yōu)樽陨韽澢?。?shù)據(jù)采集依靠的是光纖光柵應變傳感器，其通過焊接方式與懸臂梁連接。光纖光柵應變傳感器同步感知懸臂梁的彎曲程度，此時可間接獲得兩固定點間距離的變化。最終可獲得架空線的實時覆冰厚度。
[0024]本實用新型以懸臂梁和位移同步感應件為框架，其中位移同步感應件是架空線上兩個固定點因覆冰而導致相對位移的感應和傳導部件，懸臂梁為核心部件，光纖光柵應變傳感器為傳感元件，通過測量懸臂梁彎曲程度的變化，可獲得架空線上兩個固定點相對位移的變化，進而可得到實時架空線覆冰厚度。光纖光柵應變傳感器中雙光纖光柵傳感器對稱設計一方面可以有效補償溫度的交叉敏感，另一方面可大大提高本架空線覆冰厚度測量方法的靈敏性與準確性。
[0025]以上實施方式僅用于說明本實用新型，而非對本實用新型的限制。盡管參照實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術(shù)人員應當理解，對本實用新型的技術(shù)方案進行各種組合、修改或者等同替換，都不脫離本實用新型技術(shù)方案的精神和范圍，均應涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍當中。
【主權(quán)項】
1.一種架空線覆冰厚度測量裝置，其特征在于，包括光纖光柵應變傳感器、懸臂梁以及位移同步感應件； 所述位移同步感應件包括固定于架空線兩點上的兩個底座、固定于一個所述底座上的擋板以及連接所述擋板、所述懸臂梁，并且與所述架空線平行的金屬桿；所述懸臂梁固定于另一個所述底座上；所述光纖光柵應變傳感器設置于所述懸臂梁的表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述懸臂梁為等強度懸臂梁。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述等強度懸臂梁豎直方向上為一個等腰梯形，并且所述等腰梯形的長度較小的底邊構(gòu)成的懸臂梁的底面連接所述金屬桿，所述等腰梯形的長度較大的底邊構(gòu)成的懸臂梁的另一個底面連接所述底座。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述底座、所述懸臂梁以及所述擋板均與架空線垂直。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述光纖光柵應變傳感器為兩個。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，兩個所述光纖光柵應變傳感器分別對稱固定于所述懸臂梁的兩個相對的側(cè)面上，所述側(cè)面為與架空線垂直的側(cè)面。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，兩個所述光纖光柵應變傳感器分別位于其所在側(cè)面的上下底面的垂直平分線上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項所述的裝置，其特征在于，所述懸臂梁為柔性材質(zhì)制成，受力發(fā)生彎曲。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項所述的裝置，其特征在于，所述位移同步感應件為鋼性材質(zhì)制成，受力不發(fā)生彎曲。
【專利摘要】本實用新型提供了一種架空線覆冰厚度測量裝置，包括光纖光柵應變傳感器、懸臂梁以及位移同步感應件；所述位移同步感應件包括固定于架空線兩點上的兩個底座、固定于一個所述底座上的擋板以及連接所述擋板、所述懸臂梁，并且與所述架空線平行的金屬桿；所述懸臂梁固定于另一個所述底座上；所述光纖光柵應變傳感器位于所述懸臂梁的表面。本實用新型的裝置將架空線兩點之間的位移變化轉(zhuǎn)換為懸臂梁的形變，并由光纖光柵應變傳感器對形變信號進行采集；本實用新型的裝置除突破了有源供電、電磁干擾、信息容量小及遠程傳輸信號不穩(wěn)定的限制外，還具有靈敏度高、尺寸小、重量輕、成本低，適于在高溫、腐蝕性等環(huán)境中使用的優(yōu)點。
【IPC分類】G01B11-16, G01B11-06
【公開號】CN204388794
【申請?zhí)枴緾N201420765217
【發(fā)明人】李路明, 張治國, 劉志明, 劉賜麟, 李星諭
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)江西省電力公司信息通信分公司, 北京郵電大學
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2014年12月5日