[實(shí)用新型]一種便攜式光纖光柵解調(diào)儀

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201920153902.7
• 申請(qǐng)日: 2019-01-29
• 公開（公告）號(hào): CN209459674U
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘玉恒;魯維佳;藺彥章;劉毅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津城建大學(xué)
• 主分類號(hào): G01D5/353
• 分類號(hào): G01D5/353
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 程小艷

本實(shí)用新型公開一種便攜式光纖光柵解調(diào)儀，包括掃描式半導(dǎo)體激光器，所述掃描式半導(dǎo)體激光器連接環(huán)形器，所述環(huán)形器連接光纖光柵傳感器，所述掃描式半導(dǎo)體激光器發(fā)出光信號(hào)，經(jīng)環(huán)形器進(jìn)入光纖光柵傳感器，反射光進(jìn)入數(shù)據(jù)采集模塊，所述數(shù)據(jù)采集模塊將采集到的反射光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，并傳輸?shù)街靼澹鲋靼迳系腖abView軟件讀取接收到的電信號(hào)，并對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示和峰值提取，并將光譜波形和解調(diào)出來的中心波長(zhǎng)在LabView前面板中顯示，通過觸摸顯示屏反饋給用戶。便攜性好，特別適用于工程現(xiàn)場(chǎng)的光纖光柵傳感器的波長(zhǎng)解調(diào)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于光纖傳感領(lǐng)域，涉及一種便攜式光纖光柵解調(diào)儀。

背景技術(shù)

光纖光柵傳感器具有重量輕，體積小，抗電磁干擾等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于電力、油田、土木工程等領(lǐng)域多種物理量的傳感檢測(cè)中。光纖光柵屬于波長(zhǎng)調(diào)制器件，外界物理量的變化會(huì)引起光纖光柵中心波長(zhǎng)的偏移，因此可以通過解調(diào)中心波長(zhǎng)得到被測(cè)物理量的值。光譜儀法是實(shí)驗(yàn)室常用的光纖光柵解調(diào)方法，但傳統(tǒng)的光譜分析儀分辨率較低，而高分辨率的光譜分析儀價(jià)格昂貴，體積龐大，不方便攜帶，不適合工程現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用；可調(diào)諧FP濾波器法測(cè)量精度高、響應(yīng)速度快，但系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，且可調(diào)諧FP濾波器中的壓電陶瓷易受到溫度和震動(dòng)的影響，不適合測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)頻繁搬運(yùn)。匹配光柵法需要采用高功率的光源，且解調(diào)范圍有限；邊緣濾波法由于濾波器的線性近似處理、光源光譜的變化等因素都會(huì)引入系統(tǒng)誤差，因此，系統(tǒng)的分辨率不高。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對(duì)上述問題，本實(shí)用新型旨在提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、實(shí)時(shí)性和交互性好的便攜式光纖光柵解調(diào)儀，以實(shí)現(xiàn)對(duì)光纖光柵波長(zhǎng)的準(zhǔn)確測(cè)量。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種便攜式光纖光柵解調(diào)儀，包括掃描式半導(dǎo)體激光器，所述掃描式半導(dǎo)體激光器連接環(huán)形器，所述環(huán)形器連接光纖光柵傳感器，所述掃描式半導(dǎo)體激光器發(fā)出光信號(hào)，經(jīng)環(huán)形器進(jìn)入光纖光柵傳感器，反射光進(jìn)入數(shù)據(jù)采集模塊，所述數(shù)據(jù)采集模塊將采集到的反射光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，并傳輸?shù)街靼澹鲋靼迳系腖abView軟件讀取接收到的電信號(hào)，并對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示和峰值提取，并將光譜波形和解調(diào)出來的中心波長(zhǎng)在LabView前面板中顯示，通過觸摸顯示屏反饋給用戶。

所述環(huán)形器擴(kuò)展通道數(shù)為1-16，每通道串聯(lián)1-10個(gè)光纖光柵傳感器。

所述顯示屏為觸摸式。

便攜式光纖光柵解調(diào)儀由掃描式半導(dǎo)體激光器、環(huán)形器、數(shù)據(jù)采集模塊、主板和觸摸顯示屏構(gòu)成，原理如下：掃描式半導(dǎo)體激光器發(fā)出波長(zhǎng)范圍1528.8nm-1548.8nm的光信號(hào)，經(jīng)環(huán)形器進(jìn)入光纖光柵傳感器，其反射光進(jìn)入數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)采集模塊負(fù)責(zé)將采集到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，并傳輸?shù)诫娔X主板。主板上的LabView軟件讀取接收到的電信號(hào)，同時(shí)，對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示和峰值提取，并將光譜波形和解調(diào)出來的中心波長(zhǎng)在LabView前面板中顯示，通過觸摸顯示屏反饋給用戶。用戶可以通過按下LabView軟件前面板上的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)選擇按鈕，將光纖光柵傳感器的原始光譜波形和解調(diào)出來的中心波長(zhǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)。

本實(shí)用新型有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便攜性好，特別適用于工程現(xiàn)場(chǎng)的光纖光柵傳感器的波長(zhǎng)解調(diào)。

2、解調(diào)儀可擴(kuò)展性高，1-16通道可擴(kuò)展，適合多路信號(hào)的同時(shí)解調(diào)。

3、人機(jī)交互好，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方便，便于研究人員后續(xù)對(duì)數(shù)據(jù)的分析、處理。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型中的便攜式光纖光柵解調(diào)儀結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型中的便攜式光纖光柵解調(diào)儀前面板圖。

附圖標(biāo)記：1-掃描式半導(dǎo)體激光器，2-環(huán)形器，3-光纖光柵傳感器，4-數(shù)據(jù)采集模塊，5-主板，6-顯示屏。

具體實(shí)施方式