[發(fā)明專利]利用多信道用多路轉(zhuǎn)換器的光纖布拉格光柵傳感系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210119073.3
• 申請日: 2012-04-20
• 公開（公告）號: CN102798408A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃承燁
• 申請（專利權(quán)）人: 環(huán)球海事工程株式會社
• 主分類號: G01D5/353
• 分類號: G01D5/353;G01J9/00
• 代理公司: 北京康盛知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11331
• 代理人: 張良

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種利用多信道用多路轉(zhuǎn)換器的光纖布拉格光柵(FBG)傳感系統(tǒng)。具體而言，將多個光纖布拉格光柵傳感器星形連接(star?connection)到多路轉(zhuǎn)換器的二次多信道(secondary?multi-channel)，并將多路轉(zhuǎn)換器的一次信道(primary?channel)連接到光波長測定器，從而使由光波長測定器放射的放射光通過多路轉(zhuǎn)換器到達(dá)光纖布拉格光柵傳感器，此時，由光纖布拉格光柵傳感器傳感而反射的反射光再通過多路轉(zhuǎn)換器返回光波長測定器，從而測量光波長值。雖然光波長測定器無法分辨從各光纖布拉格光柵傳感器反射而測定的光波長值為哪一傳感器的值，但可將上述光波長值發(fā)送到個人計算機(jī)以在個人計算機(jī)按各個光纖布拉格光柵傳感器感知，從而實現(xiàn)精確度高、錯誤發(fā)生率低的利用光纖布拉格光柵(Fiber?Bragg?Grating，F(xiàn)BG)傳感器的基于多信道用多路轉(zhuǎn)換器的光纖布拉格光柵傳感系統(tǒng)。

背景技術(shù)

船舶包括無數(shù)個艙(tank)。尤其是原油或煉油運輸船包括用于裝載原油的原油艙(cargo?tank)、為了維持船舶平衡而裝有水的壓載水艙(ballast?water?tank)、用于保管各種在用于發(fā)動船舶的主引擎和發(fā)電機(jī)引擎等中所使用的燃料油的燃料艙(fuel?tank)等各種艙(tank)。

若要使船舶順利航運，需要應(yīng)及時了解船舶中保管的液體(原油、水、燃料等)的水位如何。為此，在船舶設(shè)置可測定液體的水位、溫度、壓力等的傳感器。由傳感器測定的值傳遞到船舶的中央控制室并受到監(jiān)控，若所測定的值超過設(shè)定值，就會發(fā)出警報音。

目前，光纖布拉格光柵傳感器廣泛地使用于諸多產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，但出于光波長測定器的特性，光纖布拉格光柵傳感器之間串聯(lián)連接在一個信道而進(jìn)行使用，因此具有在其中一個發(fā)生故障或串聯(lián)的光纖電纜斷開的情況下之后的光纖布拉格光柵傳感器不能進(jìn)行測量的缺點。并且，可串聯(lián)的傳感器的最大數(shù)量也限定在10～20個。

基于上述缺點，盡管如此光纖布拉格光柵傳感器具有在壽命或性能上比電氣傳感器、機(jī)械傳感器更優(yōu)越的優(yōu)點，但仍無法使用于可監(jiān)控大量傳感器的傳感系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種利用多信道用多路轉(zhuǎn)換器的光纖布拉格光柵傳感系統(tǒng)。利用能夠以星形連接(star?conncction)方式而非以串聯(lián)方式將多個傳感器連接起來的多路轉(zhuǎn)換器(multiplexer)來獨立地實現(xiàn)針對個別光纖布拉格光柵傳感器的光波長測定，并將如此測定的光波長值發(fā)送到個人計算機(jī)以在個人計算機(jī)按各個傳感器進(jìn)行感知，從而提供精確度高、錯誤發(fā)生率低的使用光纖布拉格光柵(Fiber?Bragg?Grating，F(xiàn)BG)傳感器的利用多信道用多路轉(zhuǎn)換器的光纖布拉格光柵傳感系統(tǒng)。

作為解決上述問題的技術(shù)方案，本發(fā)明提供一種利用多信道用多路轉(zhuǎn)換器的光纖布拉格光柵傳感系統(tǒng)，包括：光波長測定器，放射出放射光并接受反射光，分析上述放射光和上述反射光的光譜來測定光波長；以及多個光纖布拉格光柵傳感器，接受上述放射光而隨著環(huán)境變量以不同的折射率產(chǎn)生反射光，上述光纖布拉格光柵傳感系統(tǒng)的特征在于，包括：多路轉(zhuǎn)換器，其與上述多個光纖布拉格光柵分別星形連接，并與上述多個光纖布拉格光柵傳感器分別對應(yīng)地依次生成傳遞上述放射光和上述反射光的光程，測量處理部，其基于在上述光波長測定器測定的光波長來測量并監(jiān)視上述環(huán)境變量；上述多個光纖布拉格光柵傳感器還包括基準(zhǔn)光纖布拉格光柵傳感器，該基準(zhǔn)光纖布拉格光柵傳感器用于引導(dǎo)測量處理部感知測量開始時刻。

本發(fā)明的利用多信道用多路轉(zhuǎn)換器的光纖布拉格光柵(Fiber?Bragg?Grating，F(xiàn)BG)傳感系統(tǒng)具有如下效果：可利用能夠以星形連接(star?conncction)方式而非以串聯(lián)方式連接多個傳感器的多路轉(zhuǎn)換器(mutiplexer)來測定光波長，并將如此測定的光波長值發(fā)送到個人計算機(jī)以在個人計算機(jī)按各個傳感器進(jìn)行感知，從而提高光纖布拉格光柵傳感器的精確度并完全消除錯誤發(fā)生率。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的一實施例的利用光纖布拉格光柵傳感器的光纖布拉格光柵傳感系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。

圖2是表示光纖布拉格光柵的傳感器的光纖布拉格光柵結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。

圖3是表示本發(fā)明另一個實施例的光纖布拉格光柵傳感系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。

圖4是具體表示如圖3所示的光纖布拉格光柵傳感系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。

圖5是用于說明開關(guān)控制部的動作的時序圖。

具體實施方式