CN102032961A - 一种光纤光栅应力监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示的一种光纤光栅应力监测系统，光源、光分路器、光纤光栅、光功率计，其特征在于，光分路器是2×N型，其中光分路器的“2”端分别接光源和光功率计，“N”端接至少两根及两根以上的光纤，每根光纤上至少有一个光纤光栅，且在每根光纤的末端均安置有反射镜，特别是该光源是窄脉冲光源，该光源发出的光信号的波长的下限与光纤光栅反射波长区域的上限至少有1nm以上的距离，这就形成一个光纤光栅应力监测系统。当该光纤光栅应力监测系统上的任一个光纤光栅在拉伸应力的作用下飘移，并覆盖了光源发出的光信号的波长时，在光功率计上都有反应，从而完成较大范围应力的监测。本发明结构简单实用，抗环境干扰能力强，运行及使用成本低，适合于推广和使用。
Description
所属技术领域
本发明涉及一种光纤光栅应力监测系统，更具体的说是一种利用光纤光栅的变化来监测较大范围的受力情况的监测系统。
背景技术
现有的光纤传感器种类很多了，包括光纤光栅传感器、光纤干涉传感器、光纤微弯传感器等多种类型，其特点是传感灵敏度高，设备复杂，使用、运行成本高，使其的应用推广受到了很大的限制，特别是其较高的灵敏度，会响应使用中各种环境条件的改变，如光纤干涉传感器，其灵敏度很高，但应用于实际条件下后，发现温度、气压、振动等环境因素均对其有影响，不得不采取多种措施来防止和剔除这些因素的影响，使仪器设备趋于复杂，运行使用成本提高；另一方面，现实生活中有的地方并不需要特别精密的设备，如我们需要了解应力是否达到设定的力值等情况下，上述设备就显得大材小用了。另外，上述设备若想监测较大范围的受力情况时，系统的复杂程度成倍提高，实际应用很困难。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光纤光栅应力监测系统，该种光纤传感器既具有较低的建立和运行成本，又能减少环境因素的影响。
为实现本发明的目的，本发明揭示的一种光纤光栅应力监测系统，光源、光分路器、光纤光栅、光功率计，其特征在于，光分路器是2×N型，其中光分路器的“2”端分别接光源和光功率计，“N”端接至少两根及两根以上的光纤，每根光纤上至少有一个光纤光栅，且在每根光纤的末端均安置有反射镜，特别是该光源是窄脉冲光源，该光源发出的光信号的波长的下限与光纤光栅反射波长区域的上限至少有1nm以上的距离，这就形成一个光纤光栅应力监测系统。当该光纤光栅应力监测系统上的任一个光纤光栅在拉伸应力的作用下飘移，并覆盖了光源发出的光信号的波长时，在光功率计上都有反应，从而完成较大范围应力的监测。
主要影响光纤光栅的因素是应力和温度，温度的影响是每变化10摄氏度，光纤光栅漂移约0.1nm，所以，我们居住的环境在一般情况下，最大可使光纤光栅漂移约1.0nm，而应力却可以使光纤光栅漂移约5nm，所以只要设置合适的光源的波长，本系统就可以只监测到应力，而不需要考虑其他因素造成的影响。
应该理解，前面的概述和下面的详述都是示范性的，而不是对本发明的限制。
附图说明：
图1是根据本发明的实施例的示意图。
图中：
1-窄脉冲光源，2-光分路器，3-光纤，4-光纤光栅，
5-光反射镜， 8-光功率计。
具体实施方式
图1是根据本发明的一个实施例的示意图。窄脉冲光源1发出的光信号，通过光分路器2进入到光纤3和光纤光栅4中，在每根光纤的末端均安置有反射镜，光信号经反射镜又原路返回至光功率计8中，当任意一个光纤光栅4对外界受力响应，且该光纤光栅4的反射波长区域漂移并覆盖了光信号波长时，通过该光纤光栅4对光信号进行反射，这样在光功率计8探测到光信号就减少，从而达到监测的目的。
从上述介绍可看出，本发明是一种可监测大范围受力情况的系统，其结构简单实用，周围环境的温度、气压、振动等对其基本无影响，抗环境干扰能力强，运行及使用成本低，适合于推广和使用。
当然，本发明并不限于前面所介绍的实施方式，我们可以将整个装置用另一种等价装置代替，而不超出本发明的范围。
Claims (1)
1.一种光纤光栅应力监测系统，光源、光分路器、光纤光栅、光功率计，其特征在于，光分路器是2×N型，其中光分路器的“2”端分别接光源和光功率计，“N”端接至少两根及两根以上的光纤，每根光纤上至少有一个光纤光栅，且在每根光纤的末端均安置有反射镜，特别是该光源是窄脉冲光源，该光源发出的光信号的波长的下限与光纤光栅反射波长区域的上限至少有1nm以上的距离。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009100240752A CN102032961A (zh) | 2009-09-27 | 2009-09-27 | 一种光纤光栅应力监测系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009100240752A CN102032961A (zh) | 2009-09-27 | 2009-09-27 | 一种光纤光栅应力监测系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102032961A true CN102032961A (zh) | 2011-04-27 |
Family
ID=43886151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2009100240752A Pending CN102032961A (zh) | 2009-09-27 | 2009-09-27 | 一种光纤光栅应力监测系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102032961A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107990836A (zh) * | 2017-11-21 | 2018-05-04 | 武汉理工大学 | 一种石化管道应变及温度在线监测系统及方法 |
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2009
- 2009-09-27 CN CN2009100240752A patent/CN102032961A/zh active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107990836A (zh) * | 2017-11-21 | 2018-05-04 | 武汉理工大学 | 一种石化管道应变及温度在线监测系统及方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20110427 |