[發(fā)明專利]一種基于光纖傳感的地鐵金屬結(jié)構(gòu)雜散電流腐蝕監(jiān)測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110238451.5
• 申請日: 2011-08-19
• 公開（公告）號: CN102288540A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李威;許少毅;王禹橋;楊雪鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01N17/02
• 分類號: G01N17/02
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 程化銘

1.一種基于光纖傳感的地鐵金屬結(jié)構(gòu)雜散電流腐蝕監(jiān)測方法，其特征是：包括監(jiān)測方法和傳感方法；

監(jiān)測方法是由ASE寬帶光源發(fā)出的光經(jīng)過1*2光纖耦合器分別傳輸給偏振控制器和2*1光纖耦合器，偏振控制器與光纖傳感頭入纖相連，光纖傳感頭尾纖與已寫入長周期光纖光柵的保偏光纖相連，2*1光纖耦合器的輸出端與已寫入布拉格光柵的光纖相連，然后與腐蝕傳感頭入纖相連，腐蝕傳感頭尾纖與寫入布拉格光柵的光纖相連；

所述的偏振控制器的輸出特征為橢圓偏振光；

所述的長周期光纖光柵寫于熊貓保偏光纖上，兩個布拉格光柵的中心波長分別為????????????????????????????????????????????????、；由光譜儀接收長周期光纖光柵透射過來的光信號以及布拉格光柵和布拉格光柵反射回來的光信號；

傳感方法為將光源輸出的光經(jīng)耦合器分別送入光纖電流傳感單元和腐蝕傳感單元；在電流傳感區(qū)內(nèi)傳感光纖纏繞在載有雜散電流的結(jié)構(gòu)鋼筋上；在腐蝕傳感區(qū)內(nèi)光纖纖芯表面沉積導(dǎo)電金屬膜層，再利用電化學(xué)方法在導(dǎo)電金屬膜層外修飾Fe-C合金膜。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于光纖傳感的地鐵金屬結(jié)構(gòu)雜散電流腐蝕監(jiān)測方法，其特征是：所述的電流傳感單元的光從光源輸出經(jīng)過耦合器后與偏振控制器相連，偏振控制器通過保偏光纖與光纖電流傳感頭的入纖相連，光纖傳感頭的尾纖與已寫入長周期光柵的保偏光纖相連，光譜儀采集經(jīng)過長周期光纖光柵透射過來的光信號；所述的光源為ASE寬帶光源；所述的偏振控制器輸出的光為橢圓偏振光；所述的光纖電流傳感頭為高圓雙折射光纖，光纖傳感頭的圈數(shù)根據(jù)被測電流的大小進(jìn)行調(diào)節(jié)；所述的長周期保偏光柵為在熊貓保偏光纖上用高頻CO2激光脈沖寫入法寫入的長周期光纖光柵，利用長周期保偏光纖光柵兩相鄰諧振峰幅值差與偏振角度的變化規(guī)律，來解調(diào)光纖傳感頭中雜散電流的變化。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于光纖傳感的地鐵金屬結(jié)構(gòu)雜散電流腐蝕監(jiān)測方法，其特征是：所述的腐蝕傳感單元的光從光源經(jīng)過第一耦合器后與第二耦合器相連，第一耦合器通過寫有布拉格光柵的第一光纖與腐蝕傳感頭入纖相連，傳感頭尾纖與另一寫有布拉格光柵的第二光纖相連，兩布拉格光柵的反射光通過耦合器輸入光譜儀，光譜儀采集由布拉格光纖光柵反射回來的光信號；所述的兩個布拉格光纖光柵為兩個波長不同的光纖光柵；所述的腐蝕傳感頭是先在去除包層的纖芯上PVD濺射金，在PVD濺射金前需對纖芯進(jìn)行粗化處理，然后采用離子濺射或電鍍的方法在導(dǎo)電膜上鍍一定厚度的Fe-C合金膜，在鍍膜過程中用石英晶體測厚儀來控制膜層的沉積速率和膜層厚度。