[實用新型]一種基于光纖Bragg光柵的風速傳感器

有效

• 申請號: 201320501544.7
• 申請日: 2013-08-16
• 公開（公告）號: CN203465288U
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發明（設計）人: 楊洪磊;梁仕斌;曹敏;李川;苗雪鵬;薛俊華
• 申請（專利權）人: 云南電力試驗研究院(集團)有限公司電力研究院;云南電網公司技術分公司
• 主分類號: G01P5/26
• 分類號: G01P5/26
• 代理公司: 昆明大百科專利事務所 53106
• 代理人: 何健

技術領域

本實用新型涉及一種基于光纖Bragg光柵的風速傳感器，屬光電子測量技術領域。

背景技術

?????風是影響人民生產生活的一項重要因素，對風速的監測在氣象預報、煤炭工業、電力系統、航海等領域具有重要作用。目前，風速傳感器多采用電子式風速傳感器，該類傳感器通過電子元件來檢測風速的大小，該種方式容易受到電磁干擾的影響，且在某些偏遠地區，該類傳感器的供能受到影響，不能實現對風速的實時在線監測，并且在某些特殊的領域，如在煤礦和石油工業中，電子式的風速傳感器是不適合進行應用的。因此，找到一種抗電磁干擾、供能穩定且本質安全的風速傳感器具有重要意義。

與本實用新型最為接近的是“光纖光柵式風電場風速遠程檢測儀”（參見專利：倪家升，王昌，等。“光纖光柵式風電場風速遠程檢測儀”，發明專利申請號：CN?101833014）。該專利利用風杯的轉動來帶動光纖Bragg光柵中心波長移位來反映風速的大小，可以克服電磁干擾的影響，但是該專利無法對特定方向的風速進行測量。

發明內容

本實用新型目的正是為了克服上述現有技術存在的不足之處而提供一種能夠對特定方向的風速進行測量的基于光纖Bragg光柵的風速傳感器。

本實用新型的目的是這樣實現的。

一種基于光纖Bragg光柵的風速傳感器，本實用新型特征是：包括導桿和連接在導桿端頭的風葉，導桿采用兩個軸承支撐于支架上，在導桿上兩軸承之間鑲有凸輪；在其中一個軸承上用螺釘固定有等強度懸臂梁，等強度懸臂梁上粘貼有Bragg光柵，Bragg光柵通過光纖與光纖解調儀相連。

?風葉在風的作用下發生轉動，帶動導桿上凸輪以相同的角速度發生轉動，凸輪每旋轉一周都會使等強度懸臂梁的自由端發生一次位移，即：使粘貼在等強度懸臂梁上的光纖Bragg光柵發生一次中心波長移位。

風速的大小與風葉的轉動具有一定的相關關系，即：風速的大小與光纖Bragg光柵的中心波長的移位頻率具有一定的相關關系，通過監測光纖Bragg光柵的中心波長的移位頻率即可反映風速的大小。

本實用新型的有益效果：1、實現了對風速的準確測量：本實用新型通過測量光纖Bragg光柵中心波長的漂移頻率來檢測風速，監測精度較高。2、抗干擾能力強：由于光纖Bragg光柵是電絕緣材料，因此具有抗電磁干擾能力（EMI），且本實用新型結構中無電子類設備，本實用新型適用于強電磁干擾環境下的風速測量。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。

圖中各標號依次表示：風葉（1），凸輪（2），等強度懸臂梁（3），光纖Bragg光柵（4），螺釘（5），光纖（6），軸承（7），導桿（8）。

具體實施方式

一種基于光纖Bragg光柵的風速傳感器，本實用新型特征是：包括導桿8和連接在導桿8端頭的風葉1，導桿8采用兩個軸承7支撐于支架9上，在導桿8上兩軸承7之間鑲有凸輪2；在其中一個軸承上用螺釘5固定有等強度懸臂梁3，等強度懸臂梁3上粘貼有Bragg光柵4，Bragg光柵4通過光纖6與光纖解調儀相連。

參見圖1,?風葉1在風的作用下發生轉動，帶動導桿8上凸輪2以相同的角速度發生轉動，凸輪2每旋轉一周都會使等強度懸臂梁3的自由端發生一次位移，即：使粘貼在等強度懸臂梁3上的光纖Bragg光柵發生一次中心波長移位。通過監測光纖Bragg光柵中心波長移位的頻率，結合風速與風葉轉速的相關關系即可反映風速的大小。即通過監測光纖Bragg光柵4的中心波長漂移的頻率即可反映風速的大小。