一種基于光纖光柵的高穩(wěn)定性測量裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型提出了一種基于光纖光柵的高穩(wěn)定性測量裝置，該裝置由波長解調模塊、普通單模光纜、光纖光柵傳感器和環(huán)形光開關組成，其中波長解調模塊是用來對反射回來的中心波長進行解調，測量出波長的偏移量；普通單模光纜一端連接不同的采集通道，一端連接不同的環(huán)形光開關；光纖光柵傳感器用來監(jiān)測該點的測量值，將反射的中心波長反射回波長解調模塊；環(huán)形光開關具有3個接口，通過機械調節(jié)內部光路，可以是3個接口中的任意兩個接口相通。通過調節(jié)環(huán)形光開關開組成不同的光纖鏈路，提高光纖鏈路的穩(wěn)定性。
【專利說明】
一種基于光纖光柵的高穩(wěn)定性測量裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種光纖光柵測量領域，具體涉及一種基于光纖光柵的高穩(wěn)定性測量裝置。
【背景技術】
[0002]光纖光柵傳感技術是目前國內研究的熱點之一。光纖光柵的測量原理就是在拉伸或壓縮光纖光柵，或者改變溫度等其他物理量，可以達到改變光纖光柵的周期L和有效折射率nrff，從而達到改變光纖光柵的反射波長λΒ的目的。而且光纖光柵的中心波長的變化量和應變、溫度的變化量成線性關系。根據(jù)這樣的特性，可將光纖光柵制作成應變、溫度、壓力、加速度、位移等多種傳感器。光纖光柵信號處理器用于實時采集各光纖光柵傳感器的波長值，通過光柵傳感器波長變化量的大小推算出相應物理量(溫度、應力等)的改變大小。這樣就實現(xiàn)了物理量傳感檢測的目的。
[0003]光纖光柵傳感器具有抗電磁干擾、高精度、高靈敏度、防水、抗腐蝕、耐久性長等特點，傳感器體積小、重量輕，便于鋪設安裝。雖然測量參數(shù)和定位精度都比較準確，但是在測量過程中，可能會由于外力作用導致光路或者光纖光柵斷裂，則會造成采集的點數(shù)減少或者沒有數(shù)據(jù)。
[0004]因此，現(xiàn)有技術的上述問題亟待解決。
【實用新型內容】
[0005]為了解決上述問題，本實用新型提出了一種基于多個光開關組成的光纖光柵環(huán)形測量結構，當出現(xiàn)光纖斷裂或者光纖光柵被破壞時，可通過調節(jié)光開關來實現(xiàn)不同的測量鏈路，很大程度的提高光纖光柵測量裝置的穩(wěn)定性，適用于一些重點監(jiān)測的采集點。
[0006]本實用新型是實現(xiàn)了一種可提高系統(tǒng)穩(wěn)定性的光纖光柵測量裝置，該裝置由波長解調模塊、普通單模光纜、光纖光柵傳感器和環(huán)形光開關組成，其中波長解調模塊是用來對反射回來的中心波長進行解調，測量出波長的偏移量;普通單模光纜一端連接不同的采集通道，一端連接不同的環(huán)形光開關，；光纖光柵傳感器用來監(jiān)測該點的測量值，將反射的中心波長反射回波長解調模塊;環(huán)形光開關具有3個接口，通過機械調節(jié)內部光路，可是3個接口中的任意兩個接口相通。通過調節(jié)環(huán)形光開關開組成不同的光纖鏈路，提高光纖鏈路的穩(wěn)定性。
[0007]本實用新型請求保護一種基于光纖光柵的高穩(wěn)定性測量裝置，該裝置包括:
[0008]波長解調模塊，用于發(fā)射寬帶光源，同時接收由傳感光纜中反射回來的不同的偏移波長；
[0009]波長解調模塊的不同解調通道分別與第一，第二，第三，第四普通單模光纜的一端相連，所述第一，第二，第三，第四普通單模光纜的另一端分別與第一，第二，第三，第四環(huán)形光開關的I號端相連；
[0010]所述第一，第二，第三，第四環(huán)形光開關與第一，第二，第三，第四光纖光柵傳感器間隔相連，組成封閉的環(huán)形結構，所述第一，第二，第三，第四環(huán)形光開關的2號端和3號端分別與上述四個光纖光柵傳感器兩端相連；
[0011]上述四個環(huán)形光開關可通過機械調節(jié)，使得其中任意2個端口相連通。
[0012]與現(xiàn)有技術和產品相比，該實用新型具有顯著優(yōu)點:
[0013]該實用新型加入了一個光纖光柵環(huán)形測量結構，由不同的采集通道和不同的環(huán)形光開關組成，當光纖測量鏈路出現(xiàn)故障時，可通過使用不同的采集通道和調節(jié)環(huán)形光開關，組成一組或者多組不同的光纖鏈路，提高了光纖光柵測量裝置的穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型的基于光纖光柵的高穩(wěn)定性測量裝置的一個【具體實施方式】的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面通過具體實施例對本實用新型作進一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本實用新型的保護范圍。
[0016]本實用新型是實現(xiàn)了一種可提高系統(tǒng)穩(wěn)定性的光纖光柵測量裝置，該裝置由波長解調模塊、普通單模光纜、光纖光柵傳感器和環(huán)形光開關組成，其中波長解調模塊是用來對反射回來的中心波長進行解調，測量出波長的偏移量;普通單模光纜一端連接不同的采集通道，一端連接不同的環(huán)形光開關;光纖光柵傳感器用來監(jiān)測該點的測量值，將反射的中心波長反射回波長解調模塊;環(huán)形光開關具有3個接口，通過機械調節(jié)內部光路，可以是3個接口中的任意兩個接口相通。通過調節(jié)環(huán)形光開關開組成不同的光纖鏈路，提高光纖鏈路的穩(wěn)定性。
[0017]結合圖1所示，圖1為本實用新型的系統(tǒng)結構示意圖，整個裝置主要包括:
[0018]波長解調模塊I，用于發(fā)射寬帶光源，同時接收由傳感光纜中反射回來的不同的偏移波長;波長解調模塊通過中心波長的偏移量來解調相應的測量物理量，其中基于不同的測量通道，光纖測量鏈路可以為I條或者多條。
[0019]波長解調模塊I的不同解調通道分別與第一，第二，第三，第四普通單模光纜(2、3、4、5)的一端相連，所述第一，第二，第三，第四普通單模光纜的另一端分別與第一，第二，第三，第四環(huán)形光開關(A、B、C、D)的I號端相連；
[0020]其中，所述第一，第二，第三，第四環(huán)形光開關(A、B、C、D)與第一，第二，第三，第四光纖光柵傳感器間隔相連，組成封閉的環(huán)形結構，所述第一，第二，第三，第四環(huán)形光開關(A、B、C、D)的2號端和3號端分別與4個光纖光柵傳感器(6、7、8、9)兩端相連；
[0021]環(huán)形光開關可通過機械調節(jié)，使得其中2個端口相連通。
[0022]第一普通單模光纜2，用來連接通道I接口和環(huán)形光開關B。
[0023]第二普通單模光纜3，用來連接通道2接口和環(huán)形光開關A。
[0024]第三普通單模光纜4，用來連接通道3接口和環(huán)形光開關D。
[0025]第四普通單模光纜5，用來連接通道4接口和環(huán)形光開關C。
[0026]第一光纖光柵傳感器6，傳感器兩端與環(huán)形光開關A和D相連。
[0027]第二光纖光柵傳感器7，傳感器兩端與環(huán)形光開關A和B相連。
[0028]第三光纖光柵傳感器8，傳感器兩端與環(huán)形光開關B和C相連。
[0029]第四光纖光柵傳感器9，傳感器兩端與環(huán)形光開關C和D相連。
[0030]第一環(huán)形光開關A，具有I號、2號和3號共3個端口，環(huán)形光開關可通過機械調節(jié)，使得其中2個端口相連通。
[0031 ]第二環(huán)形光開關B，具有I號、2號和3號共3個端口，環(huán)形光開關可通過機械調節(jié)，使得其中2個端口相連通。
[0032]第三環(huán)形光開關C，具有I號、2號和3號共3個端口，環(huán)形光開關可通過機械調節(jié)，使得其中2個端口相連通。
[0033]第四環(huán)形光開關D，具有I號、2號和3號共3個端口，環(huán)形光開關可通過機械調節(jié)，使得其中2個端口相連通。
[0034]本實用新型的工作流程為:
[0035]實用新型中的波長解調模塊包括寬帶光源和信息處理模塊，寬帶光源發(fā)射出寬譜光可由4個不同的通道發(fā)出，當光纖鏈路正常時，寬譜光可由普通單模光纜2傳輸?shù)江h(huán)形光開關B，其中可設BI與B3相通、A2與A3相通、D2與D3相通、C2與C3相通，則可得到相應光纖光柵傳感器的反射波長；
[0036]當光纖光柵傳感器7和環(huán)形光開關B中間的光纖斷裂，寬譜光可由普通單模光纜2傳輸?shù)江h(huán)形光開關B，其中可設BI與B2相通、A2與A3相通、D2與D3相通、C2與C3相通，則可得到相應光纖光柵傳感器8、9、6、7的反射波長；
[0037]光纖光柵傳感器7和環(huán)形光開關B中間的光纖斷裂，光纖光柵傳感器9和環(huán)形光開關D中間的光纖斷裂，寬譜光部分可由普通單模光纜2傳輸?shù)江h(huán)形光開關B，其中可設BI與B2相通、C2與C3相通，則可得到光纖光柵傳感器8、9的反射波長；寬譜光部分可由普通單模光纜4傳輸?shù)江h(huán)形光開關D，其中可設Dl與D2相通、A2與A3相通，則可得到光纖光柵傳感器6、7的反射波長；
[0038]當某一光纖光柵傳感器遭到損壞時，除該傳感器外，其它光纖光柵傳感器的測量值均可由不同的采集通道和環(huán)形光開關的調節(jié)來實現(xiàn)采集。
[0039]本實用新型中應用具體實施例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想，對于本領域的一般技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明的保護的范圍。
【主權項】
1.一種基于光纖光柵的高穩(wěn)定性測量裝置，其特征在于，該裝置包括: 波長解調模塊，用于發(fā)射寬帶光源，同時接收由傳感光纜中反射回來的不同的偏移波長； 波長解調模塊的不同解調通道分別與第一，第二，第三，第四普通單模光纜的一端相連，所述第一，第二，第三，第四普通單模光纜的另一端分別與第一，第二，第三，第四環(huán)形光開關的I號端相連； 所述第一，第二，第三，第四環(huán)形光開關與第一，第二，第三，第四光纖光柵傳感器間隔相連，組成封閉的環(huán)形結構，所述第一，第二，第三，第四環(huán)形光開關的2號端和3號端分別與上述四個光纖光柵傳感器兩端相連； 上述四個環(huán)形光開關可通過機械調節(jié)，使得其中任意2個端口相連通。
【文檔編號】G01D5/353GK205664850SQ201620548384
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月7日
【發(fā)明人】白磊, 賈磊, 劉曉, 周曉旭, 張佳鵬, 邵利軍, 緱龍, 楊瑩, 曹桂芳, 郭曉澎, 劉志英
【申請人】山西省交通科學研究院, 山西省交通建設工程質量檢測中心（有限公司）