[實用新型]一種基于相對強度邊緣濾波方法的光纖光柵陣列溫度傳感器

有效

• 申請號: 201220048472.0
• 申請日: 2012-02-15
• 公開（公告）號: CN202511919U
• 公開（公告）日: 2012-10-31
• 發明（設計）人: 黃旭光;洪建民;潘競順;黃景堂
• 申請（專利權）人: 廣州華獅信息技術有限公司
• 主分類號: G01K11/32
• 分類號: G01K11/32
• 代理公司: 東莞市華南專利商標事務所有限公司 44215
• 代理人: 雷利平

技術領域

本實用新型涉及光纖光柵溫度傳感器技術領域，特別是涉及一種基于相對強度邊緣濾波方法的光纖光柵陣列溫度傳感器。

背景技術

溫度是國際單位制給出的基本物理量之一，是工農業生產和科學實驗中需要經常測量和控制的主要參數，同時也是與人們日常生活密切相關的一個重要物理量。隨著工業自動化程度的提高及連續生產規模的擴大,對溫度參數的實時快速測量與遠程在線監控提出了更高的要求。

目前普遍采用的熱電偶很難實現對溫度快速、準確地測量與遠程在線多點分布式監控。這種接觸式測溫技術也難以保證溫度場的原有特征,易引起誤差。然而，光導纖維測溫技術的發展,為非接觸測溫技術的應用提供了有利的前提條件。由于其具有抗電磁干擾、耐高溫、抗腐蝕、小型化等優點,因此，有著極為廣泛的應用前景。

光導纖維測溫技術可分為兩類:?一類是利用輻射式測量原理,?光纖作為傳輸光通量的導體,配合光敏元件構成結構型傳感器；另一類是光纖本身就是感溫部件，同時又是傳輸光通量的功能型傳感器。光纖撓性好、透光譜段寬、傳輸損耗低,無論是就地使用或者遠傳均十分方便,而且光纖直徑小,可以單根、成束、Y?型或陣列方式使用,結構布置簡單且體積小。因此,作為溫度計,適用的檢測對象幾乎無所不包,可應用于其它溫度計難以應用的特殊場合,如密封、高電壓、強磁場、核輻射、嚴格防爆、防水、防腐、特小空間或者特小工件等等。

然而，現有技術中的光纖光柵溫度傳感器無法實現快速實時測量，而且測試結果不精確。缺乏可靠性。

因此，針對現有技術中存在的上述問題，亟需提供一種基于相對強度邊緣濾波方法的光纖光柵陣列溫度傳感器的技術顯得尤為重要。

實用新型內容

本實用新型的目的在于避免現有技術中的不足之處而提供一種可靠精確、實時快速的基于相對強度邊緣濾波方法的光纖光柵陣列溫度傳感器，該基于相對強度邊緣濾波方法的光纖光柵陣列溫度傳感器具有實時在線和遠程檢測的能力，可用于氣體、流體等介質的測量，并可用于探測溫度的空間分布，同時還具有測量范圍大、適應性好、靈敏度高和操作方便等特點。

本實用新型的目的通過以下技術方案實現：

提供一種基于相對強度邊緣濾波方法的光纖光柵陣列溫度傳感器，包括有寬帶光源、光環行器、多個光纖光柵、光電解調單元、電腦，以及傳輸光纖和電纜；

所述寬帶光源通過傳輸光纖與所述光環行器的輸入端口連接，所述光環行器的第一輸出端口通過傳輸光纖與所述光纖光柵依次連接，所述光環行器的第二輸出端口通過傳輸光纖與所述光電解調單元的輸入端連接；所述光電解調單元的輸出端通過電纜與所述電腦連接。

其中，所述光電解調單元包括有波分復用器和光電轉換陣列。

其中，所述波分復用器為陣列波導光柵。

其中，所述寬帶光源的探測波長為1500nm～2000nm。

其中，所述寬帶光源的探測波長為1530nm～1570nm。

其中，所述寬帶光源的探測波長為1550nm。

其中，所述傳輸光纖為單模光纖。

其中，所述光纖光柵為切趾光纖光柵。

本實用新型的有益效果：

本實用新型的基于相對強度邊緣濾波方法的光纖光柵陣列溫度傳感器，包括有寬帶光源、光環行器、多個光纖光柵、光電解調單元、電腦，以及傳輸光纖和電纜；所述寬帶光源通過傳輸光纖與所述光環行器的輸入端口連接，所述光環行器的第一輸出端口通過傳輸光纖與所述光纖光柵依次連接，所述光環行器的第二輸出端口通過傳輸光纖與所述光電解調單元的輸入端連接；所述光電解調單元的輸出端通過電纜與所述電腦連接。

與現有技術相比，本實用新型具有以下特點：

(1)操作簡單、價格低廉、響應速度快、靈敏度高和分辨率高等優點。對于寬帶寬的光纖光柵（FBG），該光纖光柵陣列溫度傳感器的探測波長的分辨率達到±5pm，溫度分辨率可達到±0.5℃；

(2)適用于光纖的新的溫度測量技術。由于光纖是絕緣體，具有良好的遠距離光傳輸性能，光損耗極低，傳輸頻帶非常寬，可在強電磁干擾、高溫高壓、原子輻射、化學腐蝕等惡劣條件下使用，應用范圍廣；

(3)光電轉換陣列快速掃描測量，實現真正的實時快速監控；

(4)除了用于溫度測量外，還可對應力以及壓強進行測量。

附圖說明

利用附圖對實用新型作進一步說明，但附圖中的實施例不構成對本實用新型的任何限制，對于本領域的普通技術人員，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據以下附圖獲得其它的附圖。