[發明專利]光纖光柵感溫火災探測系統

無效

• 申請號: 200810035401.5
• 申請日: 2008-03-31
• 公開（公告）號: CN101308598A
• 公開（公告）日: 2008-11-19
• 發明（設計）人: 曹春耕;杜新民;徐奎;孫斌;李振坡;王勇;郁治峰
• 申請（專利權）人: 曹春耕
• 主分類號: G08B17/06
• 分類號: G08B17/06;G01K11/32
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司
• 代理人: 趙志遠

技術領域

本發明涉及火災探測系統，特別涉及光纖光柵感溫火災探測系統。

背景技術

光纖光柵感溫火災探測系統是基于光纖光柵感溫技術的新型火災探測系統，具有靈敏度高，性能長期穩定性好，分布式安裝測量等特點，由于其全光纖無源測量的特性，特別適合在易燃，易爆和強電磁等惡劣環境下使用。

光纖光柵傳感器是用光纖光柵制成的一種新型光纖傳感器，是20世紀90年代發展起來的全光纖無源器件，利用光纖光柵可制成多種傳感器，如溫度、應變、應力、加速度、壓強等傳感器。不同的光纖光柵傳感器可具有不同的工作波長，因此可以利用波分復用技術，在一根光纖級聯多個光纖光柵傳感器作分布式測量，增強了布線的靈活性。光纖傳感器具有體積小、重量輕、與光纖兼容、插入損耗低、性能長期穩定性好等特點。

光纖溫度傳感器是光纖傳感器中發展最快的一個分支，取代了傳統的溫度傳感器，如電阻應變片。與傳統的電阻應變片相比，光纖傳感器具有體積小，重量輕，不受電磁干擾，抗輻射，分布式測量等顯而易見的優勢，所以在溫度測量領域得到了廣泛的應用。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種靈活穩定的光纖光柵感溫火災探測系統。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：光纖光柵感溫火災探測系統，其特征在于，包括光源模塊、波長標準具、光纖耦合器、光探測器、主控模塊、信號輸出模塊、溫度傳感器，所述的光源模塊、波長標準具分別與光纖耦合器連接，所述的波長標準具、信號輸出模塊分別與主控模塊連接，所述的溫度傳感器與光纖耦合器連接，所述的光纖耦合器與光探測器連接，所述的光探測器、光纖耦合器組合模塊與主控模塊連接。

所述的光源模塊采用大功率寬帶ASE光源，大大提高了傳感器溫度監測的準確性和靈敏度。

所述的波長標準具使得傳感器中心波長的檢測更加準確和迅速，提高了波長檢測的精確性。

所述的主控模塊采用工控機對數據進行處理和顯示，工控機的大容量快速數據處理能力縮短了本系統的響應時間，使得傳感器波長解調非常精確和迅速。

所述的溫度傳感器陣列采用波分復用技術，一路光纖上可復用多個溫度傳感器，使系統具有分布式數據采集的特點，提高系統安裝的靈活性，特別適合多點火災監控。

與現有技術相比，本發明具有測量精度高，性能長期穩定性好，分布式測量，采樣頻率高的特點。

附圖說明

圖1是本發明光纖光柵感溫火災探測系統的結構示意圖；

圖2是本發明光纖光柵感溫火災探測系統的測溫原理圖；

圖3是本發明光纖光柵感溫火災探測系統的傳感器波長隨溫度的變化示意圖；

圖4是本發明光纖光柵感溫火災探測系統的波長間隔示意圖。

具體實施方式

光纖傳感器的測溫原理

光纖光柵就是一段光纖，其纖芯中具有折射率周期性變化的結構。根據模耦合理論，λ_B＝2nΛ的波長就被光纖光柵所反射回去(其中λB為光纖光柵的中心波長，Λ為光柵周期，n為纖芯的有效折射率)。

如圖2所示，反射的中心波長信號λ_B，跟光柵周期Λ，纖芯的有效折射率n有關，所以當外界的被測量引起光纖光柵溫度、應力改變都會導致反射的中心波長的變化。也就是說光纖光柵反射光中心波長的變化反映了外界被測信號的變化情況。光纖光柵的中心波長與溫度和應變的關系為：

ΔλBλB=(αf+ξ)ΔT+(1-Pe)Δϵ]]>