CN207036297U - 一种光纤光栅测温系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及光纤传感器技术领域，尤其为一种光纤光栅测温系统，包括上位机、光纤光栅解调仪、光耦合器、波分复用器、光纤光栅传感器以及温度报警器，所述上位机连接于光纤光栅解调仪，该光纤光栅解调仪通过光分路器连接于光耦合器，所述光耦合器连接于波分复用器；该波分复用器连接于光纤光栅传感器；所述光纤光栅传感器安置于待测物上；且与所述光耦合器连接；所述温度报警器与光纤光栅解调仪连接。本实用新型，实现了在一根光纤检测采用一个扫描周期可以实现多个待测物温度的同时检测；提高了系统的集成度以及测量速度，从而使检测投入成本得到降低。

Description

一种光纤光栅测温系统

技术领域

本实用新型涉及光纤传感器技术领域，具体为一种光纤光栅测温系统。

背景技术

对电缆、传输光缆以及高压开关柜隔离触头等的温度监测一直是电力工业安全运行的重大课题之一，而光纤光栅传感器集测量和传输于一体，采用光波的形式进行测量和传输，具有体积小、重量轻、传输损耗小、不受电磁场干扰和良好的绝缘性能等优点，因此，非常适合上述温度测量环境，现有技术中是通过采用光纤光栅传感器或者其阵列的系统对某一同样的物体进行温度检测，如电缆；这样一来，如果需要同时检测其他待测物的温度就必须再进行单独对其进行检测，或者再采用一套系统同时检测，而这样不能同时使用一个检测系统同时检测不同待测物，造成检测效率低，增加了投入成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种光纤光栅测温系统，以解决上述背景技术中提出的问题。所述光纤光栅测温系统实现了在一根光纤检测采用一个扫描周期可以实现多个待测物温度的同时检测；提高了系统的集成度以及测量速度特点。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种光纤光栅测温系统，包括上位机、光纤光栅解调仪、光耦合器、波分复用器、光纤光栅传感器以及温度报警器，所述上位机连接于光纤光栅解调仪，该光纤光栅解调仪通过光分路器连接于光耦合器，

所述光耦合器连接于波分复用器；该波分复用器连接于光纤光栅传感器；

所述光纤光栅传感器安置于待测物上；且与所述光耦合器连接；

所述温度报警器与光纤光栅解调仪连接。

优选的，所述光纤光栅解调仪包括宽带光源及与其连接的光隔离器，与光隔离器依次连接的AD转换、数字信号处理器。

优选的，所述光耦合器采用3dB光耦合器。

优选的，所述波分复用器包括复用器和解复用器，所述复用器分别与光耦合器、解复用器连接，所述解复用器连接于光纤光栅传感器。

优选的，所述光纤光栅传感器的数量大于等于2组。

优选的，所述温度报警器连接于数字信号处理器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过光纤光栅解调仪，将宽带光源经光耦合器送入波分复用器，经过复用器和解复用器实现对光纤光栅传感器的空分复用，通过不同物体通过光纤光栅传感器反射到光耦合器不同波长，从而确定其温度；实现了在一根光纤检测采用一个扫描周期可以实现多个待测物温度的同时检测；提高了系统的集成度以及测量速度，从而使检测投入成本得到降低。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型波分复用器示意图。

图中：1光纤光栅传感器、2波分复用器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1～2，本实用新型提供一种技术方案：

一种光纤光栅测温系统，包括上位机、光纤光栅解调仪、光耦合器、波分复用器2、光纤光栅传感器1以及温度报警器，所述上位机连接于光纤光栅解调仪，该光纤光栅解调仪通过光分路器连接于光耦合器，

所述光耦合器连接于波分复用器2；该波分复用器2连接于光纤光栅传感器1；

所述光纤光栅传感器1安置于待测物上；且与所述光耦合器连接；

所述温度报警器与光纤光栅解调仪连接。

所述光纤光栅解调仪包括宽带光源及与其连接的光隔离器，与光隔离器依次连接的AD转换、数字信号处理器。

所述光耦合器采用3dB光耦合器。

所述波分复用器2包括复用器和解复用器，所述复用器分别与光耦合器、解复用器连接，所述解复用器连接于光纤光栅传感器1。

所述光纤光栅传感器1的数量大于等于2组，可以一根光纤检测采集多个待测物，如电缆、传输光缆以及高压开关柜隔离触头。

所述温度报警器连接于数字信号处理器。

光纤受外部温度的调制，

宽带光源所发射的宽带光通过所有的光栅，每个光栅反射不同中心波长的光，反射光经再进光纤光栅的感温探测信号处理器，通过光纤光栅的感温探测信号处理器探测反射光的波长及变化，就可以得到解调数据，再经过处理，就得到对应各个光栅处环境的实际温度，利用这一原理可以实现对沿光纤温度测量：即光纤光栅传感器1的作用实质上是在纤芯内形成一个窄带的投射滤波或反射镜，特定波长的光经光栅反射后返回光入射的方向，作用在光栅处的温度使得光栅的周期和折射率发生变化，进而导致发射光波长的变化，因此通过检测反射光波长的变化即可测得温度的变化。

系统的宽带光源选用的红外高功率窄脉冲半导体LD激光器，中心波长1547nm，光谱带宽0.075nm，脉冲重复频率10kHz，脉冲宽度10ns，激光器功率63W。选用中心波长为1448nm和1660nm的双通道CWDM，通道带宽±7nm，光分路器采用1分32，1路分32路的分光器，工作波长1260～1650nm的PLC平面波导型，光耦合器采用HCPL2630双通道逻辑输出光电耦合器，信号的传输快可达10M bit/S，波分复用器2采用ADNTEL DM3000，具有良好的可扩展性，最大扩展到48波，光纤光栅传感器1采用QTSD-CF01，运行速度快，可靠性高，性能稳定，内嵌高性能处理器，具有采样频率高(多通道400Hz同时采集)，测量基础高，波长解调精度为±2pm，分辨率1pm；可用于动态和静态监测，光栅中心波长1525～1565nm。

本实用新型工作原理：光纤光栅解调仪内置宽带光源，通过宽带光源发出激光脉冲，光分路器后沿光耦合器向前传输，激光脉冲在通过波分复用器2中的复用器和解复用器，分别投向每个光纤光栅传感器1，与光纤光栅传感器1的光纤分子相互作用，通过激光脉冲反射回光耦合器，经光耦合器分离后由光纤光栅解调仪中的数字信号处理器所采集再通过上位机计算处理，得出所测温度，并通过光纤光栅解调仪控制温度报警器进行温度报警。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种光纤光栅测温系统，包括上位机、光纤光栅解调仪、光耦合器、波分复用器、光纤光栅传感器以及温度报警器，所述上位机连接于光纤光栅解调仪，该光纤光栅解调仪通过光分路器连接于光耦合器，其特征在于：

所述光耦合器连接于波分复用器；该波分复用器连接于光纤光栅传感器；

所述光纤光栅传感器安置于待测物上；且与所述光耦合器连接；

所述温度报警器与光纤光栅解调仪连接。

2.根据权利要求1所述的一种光纤光栅测温系统，其特征在于：所述光纤光栅解调仪包括宽带光源及与其连接的光隔离器，与光隔离器依次连接的AD转换、数字信号处理器。

3.根据权利要求1所述的一种光纤光栅测温系统，其特征在于：所述光耦合器采用3dB光耦合器。

4.根据权利要求1所述的一种光纤光栅测温系统，其特征在于：所述波分复用器包括复用器和解复用器，所述复用器分别与光耦合器、解复用器连接，所述解复用器连接于光纤光栅传感器。

5.根据权利要求4所述的一种光纤光栅测温系统，其特征在于：所述光纤光栅传感器的数量大于等于2组。

6.根据权利要求1所述的一种光纤光栅测温系统，其特征在于：所述温度报警器连接于数字信号处理器。