[發明專利]一種基于光纖傳感的水輪機組轉子信號引出裝置及系統

在審

• 申請號: 202011550552.1
• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN112798140A
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 龍增輝;鄭治國;許仁偉
• 申請（專利權）人: 成都伊萊特光測科技有限公司
• 主分類號: G01K11/32
• 分類號: G01K11/32;G01K1/08;G01L1/24;G01K1/14;G01D5/353;F03B11/00;H02K11/25
• 代理公司: 成都華復知識產權代理有限公司 51298
• 代理人: 蔣文芳

1.一種基于光纖傳感的水輪機組轉子信號引出裝置，包括光信號傳輸裝置(1)和防護罩(2)，其特征在于：所述防護罩(2)和光信號傳輸裝置(1)通過連接螺栓固定連接，所述光信號傳輸裝置(1)包含底座(101)、光纖旋轉連接器(102)、封蓋(103)和傳輸光纜(104)，所述光信號傳輸裝置(1)通過底座(101)和定位螺孔安裝在水輪機閥罩表面軸心處，所述光纖旋轉連接器(102)固定安裝于封蓋(103)內居中位置且貫穿于底座(101)內；

所述防護罩(2)頂部固定連接有防護罩蓋板(201)，所述防護罩(2)底部底部一側設置有連接螺桿(202)，所述防護罩(2)一側開設有傳輸光纜引出孔(203)，所述防護罩(2)通過連接螺桿(202)固定安裝于封蓋(103)上方。

2.根據權利要求1所述的一種基于光纖傳感的水輪機組轉子信號引出裝置及系統，其特征在于：所述封蓋(103)頂部一側固定連接有封蓋連桿(105)，所述封蓋(103)通過封蓋連桿(105)與防護罩(2)固定連接。

3.根據權利要求1所述的一種基于光纖傳感的水輪機組轉子信號引出裝置及系統，其特征在于：所述底座(101)底部開設有定位螺孔(106)。

4.一種根據權利要求1所述的基于光纖傳感的水輪機組轉子信號引出系統，包括水輪機閥罩(3)、定位螺桿、轉子信號引出模塊、水輪機組頂蓋(4)、傳輸光纜、光纖光柵溫度傳感器、光纖光柵信號解調儀、計算機，其特征在于：所述傳輸光纜串接于相鄰兩組傳感器；轉子信號引出模塊電性連接于轉子和外部光纖光柵信號解調儀之間，所述光纖光柵信號解調儀對光纖光柵溫度傳感器的波長信號進行采集和解析，計算機實現對轉子溫度信號進行分析、展示、存儲和預警。

5.根據權利要求4所述的一種基于光纖傳感的水輪機組轉子信號引出裝置及系統，其特征在于：所述光纖光柵溫度傳感器采用陶瓷材料進行封裝，具有絕緣、導熱及耐腐蝕等特點；傳感器內部的光纖光柵采用兩端點膠，中間懸空的免應力設計方法，避免傳感器本體因受外界應力影響導致測量誤差；傳感器尺寸分別為：28mm×5mm×3mm(長×寬×高),特別適合轉子內部小空間溫度測量；采用導熱硅脂材料將溫度傳感器固定在轉子待測部件表面，具有本質絕緣、導熱快、粘接牢的特點。

6.根據權利要求4所述的一種基于光纖傳感的水輪機組轉子信號引出裝置及系統，其特征在于：所述傳輸光纜采用特氟龍材料進行封裝成纜，具有絕緣、耐高溫、抗張拉等特點；該傳輸光纜屬于緊套光纜，外表面的特氟龍封裝材料與內部單模光纖緊密嵌套，具有極高的抗壓、抗拉強度；該傳輸光纜外徑為3mm，耐高溫可以達到150℃。

7.根據權利要求4所述的一種基于光纖傳感的水輪機組轉子信號引出裝置及系統，其特征在于：所述光纖光柵信號解調儀，所述光纖光柵信號解調儀為8通道光性能監測模塊，專門用于光纖光柵傳感系統中對溫度、應力等物理參量進行監測；采用專利的PIC光子集成可調諧光源技術，波長范圍從1529nm到1569nm；內置的8個InGaAs光電探測器可同時接收8路傳感光纖。具有高可靠、高精度特點，可在振動環境下使用，絕對波長測量精度可達到10pm，采樣頻率為1Hz；用于對現場所有光纖光柵傳感器的波長信號進行采集和解調，并通過網口以TCP/IP協議方式與計算機進行通信。

8.根據權利要求4所述的一種基于光纖傳感的水輪機組轉子信號引出裝置及系統，其特征在于：所述計算機為普通工業計算機，主要用于對來自光纖光柵信號解調儀的輸出信號進行分析、處理、展示及預警。