[實用新型]一種能增加監測點數的光纖光柵分光測量裝置

有效

• 申請號: 201520655498.5
• 申請日: 2015-08-27
• 公開（公告）號: CN204902855U
• 公開（公告）日: 2015-12-23
• 發明（設計）人: 白磊;賈磊;周曉旭;張佳鵬;邵利軍;曹桂芳;郭曉澎;劉志英;楊瑩
• 申請（專利權）人: 山西省交通科學研究院
• 主分類號: G01D5/26
• 分類號: G01D5/26
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 張水俤

技術領域

本實用新型屬于光纖光柵分光測檢測技術領域，具體來說，涉及到一種能增加監測點數的光纖光柵分光測量裝置。

背景技術

光纖光柵傳感技術是目前國內研究的熱點之一。FBG傳感器具有靈敏度高，可靠性好，在一根光纖內可實現多點測量。利用光纖光柵溫度、應變敏感的特性，通過傳感頭的設計/封裝，能夠使光纖光柵產生軸向形變的物理量，均可通過光纖光柵來測量，它可以測量各種物理參數：溫度、應變、壓力、位移、加速度等。光纖光柵的測量原理就是在拉伸或壓縮光纖光柵，或者改變溫度等其他物理量，可以達到改變光纖光柵的周期L和有效折射率n_eff，從而達到改變光纖光柵的反射波長λ_B的目的。而且光纖光柵的中心波長的變化量和應變、溫度的變化量成線性關系。根據這樣的特性，可將光纖光柵制作成應變、溫度、壓力、加速度、位移等多種傳感器。光纖光柵信號處理器用于實時采集各光纖光柵傳感器的波長值，通過光柵傳感器波長變化量的大小推算出相應物理量(溫度、應力等)的改變大小。這樣就實現了物理量傳感檢測的目的。

目前在大量的基礎設施中，特別是公路、鐵路、地鐵等行業，橋梁隧道眾多，如果沒有一套完整的科學的健康監測技術來幫助維護人員來分析，以便判斷安全隱患，那安全問題是非常嚴峻的。因此為了確保建筑結構安全，對橋梁、隧道、大壩、鋼結構建筑、礦井、邊坡以及其他大型土木工程均也有必要實施健康監測。光纖光柵傳感技術是一種新型的光傳感技術，通過利用光柵的波長與溫度、應力在一定范圍內成線性關系的變化來做成各類傳感器。光纖光柵傳感器具有抗電磁干擾、高精度、高靈敏度、防水、抗腐蝕、耐久性長等特點，傳感器體積小、重量輕，便于鋪設安裝，將其植入監測對象中不存在匹配的問題，對監測對象的性能和力學參數等影響較小，適合大面積、長距離，多種類的綜合性的實時在線監測，是目前最先進的結構健康監測技術。雖然測量參數和定位精度都比較準確，但是只能實現點式測量，而且單通道可鋪設的點數與寬帶光源的帶寬有關，所以提高監測點數，可以大大增加單通道的測量能力。

發明內容

為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種能增加監測點數的光纖光柵分光測量裝置。

本實用新型所述的一種能增加監測點數的光纖光柵分光測量裝置，所述光纖光柵分光測量裝置包括波長解調模塊1、分光器模塊2、單模光纜A3、單模光纜B4和單模光纜C5組成；所述波長解調模塊1與分光器2相連；所述分光器2分別與單模光纜A3和單模光纜C5相連；所述單模光纜A3和單模光纜B4串有光纖光柵；所述單模光纜C5能調節長度進行延時，其還與單模光纜B4相連。

本實用新型所述的一種能增加監測點數的光纖光柵分光測量裝置，所述波長解調模塊1用于發射寬帶光源，同時接收由傳感光纜中反射回來的不同的偏移波長，通過中心波長的偏移量來解調相應的測量物理量，通過測量時間差來區分不同鏈路上的同一中心波長偏移量。

本實用新型所述的一種能增加監測點數的光纖光柵分光測量裝置，所述分光器模塊2用來將寬帶光源的光功率分為兩部分，分光比例為40％:60％。

本實用新型所述的一種能增加監測點數的光纖光柵分光測量裝置，所述單模光纜A3與分光器模塊2中光功率為40％的端口相連。

本實用新型所述的一種能增加監測點數的光纖光柵分光測量裝置，所述單模光纜C5與光功率60％的端口相連，長度由測量時間間隔決定。

本實用新型所述的一種能增加監測點數的光纖光柵分光測量裝置，所述單模光纜C5有兩根。

本實用新型所述的一種能增加監測點數的光纖光柵分光測量裝置，所述分光器模塊2用來將寬帶光源的光功率分為三部分，分光比例為20％:30％:50％。

本實用新型所述的一種能增加監測點數的光纖光柵分光測量裝置，所述單模光纜A3與分光器模塊2中光功率為20％的端口相連。

本實用新型所述的一種能增加監測點數的光纖光柵分光測量裝置，所述兩個單模光纜C5分別與光功率30％及50％的兩個端口相連，其長度由測量時間間隔所決定。

與現有技術相比，本實用新型所述的能增加監測點數的光纖光柵分光測量裝置加入了一個分光器，在其中一路通過加入一條延遲光纜來延長測量時間，從而可以區別不同光纜上面同一中心波長的偏移量，可以通過信息處理模塊的分時處理，將光纖光柵測量裝置的測量點數增加，擴大了測量范圍。

附圖說明