[發明專利]一種光纖光柵應力監測系統

無效

• 申請號: 200910024075.2
• 申請日: 2009-09-27
• 公開（公告）號: CN102032961A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發明（設計）人: 杜兵;杜蔚;杜迎濤
• 申請（專利權）人: 西安金和光學科技有限公司
• 主分類號: G01L1/24
• 分類號: G01L1/24
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 李子安

所屬技術領域

本發明涉及一種光纖光柵應力監測系統，更具體的說是一種利用光纖光柵的變化來監測較大范圍的受力情況的監測系統。

背景技術

現有的光纖傳感器種類很多了，包括光纖光柵傳感器、光纖干涉傳感器、光纖微彎傳感器等多種類型，其特點是傳感靈敏度高，設備復雜，使用、運行成本高，使其的應用推廣受到了很大的限制，特別是其較高的靈敏度，會響應使用中各種環境條件的改變，如光纖干涉傳感器，其靈敏度很高，但應用于實際條件下后，發現溫度、氣壓、振動等環境因素均對其有影響，不得不采取多種措施來防止和剔除這些因素的影響，使儀器設備趨于復雜，運行使用成本提高；另一方面，現實生活中有的地方并不需要特別精密的設備，如我們需要了解應力是否達到設定的力值等情況下，上述設備就顯得大材小用了。另外，上述設備若想監測較大范圍的受力情況時，系統的復雜程度成倍提高，實際應用很困難。

發明內容

本發明的目的在于提供一種光纖光柵應力監測系統，該種光纖傳感器既具有較低的建立和運行成本，又能減少環境因素的影響。

為實現本發明的目的，本發明揭示的一種光纖光柵應力監測系統，光源、光分路器、光纖光柵、光功率計，其特征在于，光分路器是2×N型，其中光分路器的“2”端分別接光源和光功率計，“N”端接至少兩根及兩根以上的光纖，每根光纖上至少有一個光纖光柵，且在每根光纖的末端均安置有反射鏡，特別是該光源是窄脈沖光源，該光源發出的光信號的波長的下限與光纖光柵反射波長區域的上限至少有1nm以上的距離，這就形成一個光纖光柵應力監測系統。當該光纖光柵應力監測系統上的任一個光纖光柵在拉伸應力的作用下飄移，并覆蓋了光源發出的光信號的波長時，在光功率計上都有反應，從而完成較大范圍應力的監測。

主要影響光纖光柵的因素是應力和溫度，溫度的影響是每變化10攝氏度，光纖光柵漂移約0.1nm，所以，我們居住的環境在一般情況下，最大可使光纖光柵漂移約1.0nm，而應力卻可以使光纖光柵漂移約5nm，所以只要設置合適的光源的波長，本系統就可以只監測到應力，而不需要考慮其他因素造成的影響。

應該理解，前面的概述和下面的詳述都是示范性的，而不是對本發明的限制。

附圖說明：

圖1是根據本發明的實施例的示意圖。

圖中：

1-窄脈沖光源，2-光分路器，3-光纖，4-光纖光柵，

5-光反射鏡，??8-光功率計。

具體實施方式

圖1是根據本發明的一個實施例的示意圖。窄脈沖光源1發出的光信號，通過光分路器2進入到光纖3和光纖光柵4中，在每根光纖的末端均安置有反射鏡，光信號經反射鏡又原路返回至光功率計8中，當任意一個光纖光柵4對外界受力響應，且該光纖光柵4的反射波長區域漂移并覆蓋了光信號波長時，通過該光纖光柵4對光信號進行反射，這樣在光功率計8探測到光信號就減少，從而達到監測的目的。

從上述介紹可看出，本發明是一種可監測大范圍受力情況的系統，其結構簡單實用，周圍環境的溫度、氣壓、振動等對其基本無影響，抗環境干擾能力強，運行及使用成本低，適合于推廣和使用。

當然，本發明并不限于前面所介紹的實施方式，我們可以將整個裝置用另一種等價裝置代替，而不超出本發明的范圍。