[實用新型]應(yīng)用于糧倉的光纖光柵測溫濕度系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201922129097.7
• 申請日: 2019-12-02
• 公開（公告）號: CN210862727U
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陸波;丁文杰;陸宇涵;邵永松
• 申請（專利權(quán)）人: 中科怡海智能系統(tǒng)有限公司;中科怡海高新技術(shù)發(fā)展江蘇股份公司;南京中科怡海電子商務(wù)有限公司;中科怡海軟件科技江蘇有限公司
• 主分類號: G01D5/353
• 分類號: G01D5/353;G01K11/32
• 代理公司: 無錫華源專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32228
• 代理人: 聶啟新

本實用新型公開了一種應(yīng)用于糧倉的光纖光柵測溫濕度系統(tǒng)，系統(tǒng)包括光源系統(tǒng)、耦合器、解調(diào)儀、計算機和帶有光纖光柵濕度傳感器的光纖。本實用新型的系統(tǒng)框架、在糧倉內(nèi)的空間排布、以及光纖光柵的固定方式，可支持實時測量糧堆內(nèi)部的溫濕度情況，僅使用單根光纖即可在糧堆內(nèi)部進行一排(縱切面)測量點的溫濕度監(jiān)測，隨著敖間和糧倉的增加，單位糧倉測溫濕度成本大大降低，這也是本系統(tǒng)相對于傳統(tǒng)的電纜測溫濕度系統(tǒng)的顯著優(yōu)點。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及溫濕度檢測系統(tǒng)，具體涉及光纖光柵測溫濕度系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在糧食存儲行業(yè)都知道濕度嚴重影響著糧食的安全存儲。通常，糧食在濕度70％-75％儲存是安全的，其內(nèi)部水分在13％-13.5％。而當(dāng)糧食處于安全儲存情況下，其內(nèi)部的含水量一般低于12％。糧食受潮致使其內(nèi)部水分增加至20％以上時，糧食的新陳代謝加快，不斷產(chǎn)生呼吸熱，使局部糧溫升高，就滿足了糧粒發(fā)芽的條件，必然引起糧食發(fā)熱和霉變，且極易產(chǎn)生循環(huán)反應(yīng)。若想減少糧食的損失，就必須保持適當(dāng)濕度與其平衡的水分。

目前，國內(nèi)糧倉主要采用電纜測溫度，電纜測量誤差較大、靈敏度不高、故障率高等問題，其精度和可靠性有待提高；用濕度傳感器測糧倉內(nèi)外的空氣濕度，并不能直接反映糧堆內(nèi)部情況。

光纖光柵屬于光纖無源器件，具有許多獨特的優(yōu)勢，本身不帶電、結(jié)構(gòu)緊湊體積小、重量輕、抗電磁干擾、抗輻射性能優(yōu)越，而且光纖光柵傳感器的靈敏度及分辨率極高，在傳輸距離方面，也具有無與倫比的優(yōu)勢。尤其是隨著摻鉺光纖放大器和波分復(fù)用技術(shù)的迅速發(fā)展，光纖光柵被廣泛應(yīng)用于光纖通信和光纖傳感等領(lǐng)域。因此，設(shè)計一種應(yīng)用于糧倉內(nèi)的光纖光柵測溫濕度系統(tǒng)具有非常大的應(yīng)用價值。

實用新型內(nèi)容

本實用新型要解決的技術(shù)問題是提出一種能夠應(yīng)用于糧倉的光纖光柵測溫濕度系統(tǒng)，提高糧倉的測量性能，并降低鋪設(shè)成本。

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案為：一種應(yīng)用于糧倉的光纖光柵測溫濕度系統(tǒng)，包括光源系統(tǒng)、光耦合器、光纖、光纖光柵溫濕度傳感器、波長解調(diào)器以及信號處理系統(tǒng)；所述光源系統(tǒng)發(fā)出一定帶寬的光通過光光耦合器進入光纖光柵溫濕度傳感器中，光耦合器連接波長解調(diào)器傳輸反射的光信號，波長解調(diào)器連接信號處理單元，信號處理單元根據(jù)波長數(shù)據(jù)推導(dǎo)出被測量的溫度值，還包括若干固定盒子，固定盒子用于設(shè)置在糧堆表面；所述光纖以及光耦合器的數(shù)量均為多個，每個光纖的一端插入光耦合器中，光纖上設(shè)置有多個測量段，每個測量段上裝有多個等間距設(shè)置的光纖光柵溫濕度傳感器，測量段由固定盒子固定，測量段可延伸至糧堆中。

進一步的，所述固定盒子包括一個底板和兩個位于底板上的側(cè)板，兩個側(cè)板平行設(shè)置，在底板上設(shè)置有兩個過孔，每個側(cè)板上設(shè)置一個過孔，光纖依次穿過其中一個側(cè)板的過孔、底板上的兩個過孔和另一個側(cè)板的過孔，在過孔處對光纖進行軸向固定，底板的兩個過孔之間的光纖形成測量段。

進一步的，位于測量段的光纖中間設(shè)置有圓形拉環(huán)用于人工拉動測量段進入糧堆中，拉環(huán)的外周面與光纖貼合引導(dǎo)光纖彎曲。

進一步的，所述圓形拉外周面上均勻設(shè)置多個圓環(huán)，光纖依次穿過圓環(huán)進行彎曲。

進一步的，所述光纖光柵溫濕度傳感器的光纖光柵的涂覆層為濕敏材料-含氟聚酰亞胺薄膜。

從上述技術(shù)方案可以看出本實用新型具有以下優(yōu)點：光纖光柵型濕度傳感器集Pt薄膜的濕膨脹線性度好、耐高溫、耐腐蝕和光纖光柵型傳感器測量精度高、小型化、易復(fù)用等特點于一身，比傳統(tǒng)的電纜測量技術(shù)更有優(yōu)勢。此外，多點位整排的布設(shè)方式提高了工作效率，更降低了成本，在糧倉中有著良好的應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1為本實用新型的鋪設(shè)俯視圖；

圖2為本實用新型中光纖的鋪設(shè)示意圖；

圖3為本實用新型中光纖測量段的結(jié)構(gòu)示意圖。