[發明專利]利用光學傳感器的集成測量系統和方法

有效

• 申請號: 200710306132.7
• 申請日: 2007-12-07
• 公開（公告）號: CN101201261A
• 公開（公告）日: 2008-06-18
• 發明（設計）人: S·G·M·克雷默;B·萊夫克
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;G01D5/30;F03D11/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 劉杰;王小衡

1.一種用于測量多個參數的集成測量系統(10)，包括：

光纖布拉格光柵(FBG)傳感器(14)，配置成調制FBG輸入信號的波長，以提供對應于FBG參數的FBG輸出信號；

光纖法拉第旋轉器(FFR)傳感器模塊(19)，配置成旋轉偏振和調制FFR輸入信號的強度，以提供對應于FFR參數的FFR輸出信號，其中FBG傳感器和FFR傳感器模塊被耦合，以提供集成系統輸出信號；以及

檢測系統(25)，配置成接收集成系統輸出信號，并且配置成利用集成系統輸出信號，以獲得與至少一個FBG或FFR參數相關的值。

2.權利要求1的集成測量系統，其中檢測系統配置成接收集成系統輸出信號，并且配置成利用集成系統輸出信號，以獲得與FBG和FFR參數相關的值。

3.權利要求1的集成測量系統，其中檢測系統配置成進一步接收反射FBG輸出信號，以獲得與FBG參數相關的值。

4.權利要求1的集成測量系統，其中FFR傳感器模塊包括FFR(20)和偏振器(22)。

5.權利要求1的集成測量系統，其中FBG參數是應力或溫度。

6.權利要求1的集成測量系統，其中FFR參數是磁場或電流。

7.權利要求1的集成測量系統，其中檢測系統包括分光計(26)，以確定集成系統輸出信號的至少一部分的調制波長，從而提供FBG參數數據。

8.權利要求1的集成測量系統，其中檢測系統包括強度檢測器(28)，用于測量集成系統輸出信號的至少一部分的強度，從而提供FFR參數數據。

9.權利要求1的集成測量系統，進一步包括數據處理和控制(138)，其中數據處理和控制單元處理通過分光計產生的FBG參數數據，以確定FBG參數，以及處理通過強度檢測器產生的FFR參數數據，以確定FFR參數，或兩者都處理。

10.一種風輪機系統(162)，包括：

包括一個或多個渦輪葉片(66)的風輪機；以及

集成測量系統，包括可操作地耦合至一個或多個渦輪葉片的一個或多個集成傳感器模塊(164)，以便測量多個參數，其中集成傳感器模塊包括至少一個FBG傳感器和至少一個FFR傳感器模塊，其中多個參數包括通過至少一個FBG傳感器感測的至少一個FBG參數和通過FFR傳感器模塊感測的至少一個FFR參數，其中至少一個FFR參數是閃電參數；

導體(170)，配置成接收雷擊，并且傳送閃電感應的電流至集成測量系統；

其中集成測量系統產生對應于至少一個FBG參數和至少一個FFR參數的集成系統輸出信號。

11.一種用于多個參數的集成測量的方法，包括：

利用詢問而詢問至少一個集成傳感器模塊，其中集成傳感器模塊包括用于感測至少FBG參數的至少一個FBG傳感器和用于感測至少一個FFR參數的至少一個FFR傳感器模塊，其中利用FBG輸入信號詢問FBG傳感器，并且利用FFR輸入信號詢問FFR傳感器模塊；

產生與FBG參數和FFR參數相關的集成系統輸出信號；

檢測集成系統輸出信號，以產生FBG參數數據和FFR參數數據；以及

確定FBG參數和FFR參數的值。