本实用新型专利技术公开了一种多通道偏振干涉型光纤温度传感装置，实现了对多条光路的温度监测，结构更简单、成本降低。所述装置包括宽带光源、可调谐滤波器、光纤耦合器、起偏器、第一光电探测模块、第二光电探测模块、除法器、A/D转换模块、电脑和保偏耦合器组；宽带光源的输出端口与可调谐滤波器的第一端口连接；光纤耦合器的第一端口与可调谐滤波器的第二端口连接；光纤耦合器的第二端口与第一光电探测模块的输入端口连接；光纤耦合器的第三端口与第二光电探测模块的输入端口连接；光纤耦合器的第四端口与起偏器的第一端口连接；起偏器的第二端口通过保偏光纤与保偏耦合器组连接。口通过保偏光纤与保偏耦合器组连接。口通过保偏光纤与保偏耦合器组连接。
【技术实现步骤摘要】
一种多通道偏振干涉型光纤温度传感装置
[0001]本技术属于温度监测领域，具体来说，涉及一种多通道偏振干涉型光纤温度传感装置。
技术介绍
[0002]现阶段，发展可靠、安全和高效的智能电网已经上升为国家能源战略。而在这过程中传感器是实现自动检测和自动控制的首要环节，是智能电网的核心基础设备。而温度是电力设备的重要运行参数，通过监测电力设备温度信息来获取电力设备的运行状况是电力系统故障预报与诊断的研究热点。传统电传感极易受到外界环境的干扰，而光纤温度传感器能满足强电磁干扰环境下实现无源、长距离的监控需求。因此，光纤温度传感器发展迅速，国内外研发多种光纤测温方案并投入到现场的应用。
[0003]目前市场上成熟的光学温度传感器主要有荧光式、光纤光栅式、2Raman/Brillouin散射式，分布式等几种，但存在测温范围窄(100摄氏度左右)、传输距离短(一般小于20m)、解调原理复杂，价格昂贵等问题。其中应用最多的是分布式光纤温度传感器与光纤光栅温度传感器。
[0004]自从1970年美国第一次成功地研制成传输损耗为20dB的石英玻璃光导纤维以来，光导纤维技术在光导纤维传感器等领域已经得到成功的运用，在光导纤维温度传感器研制方面，国外已经有了很多的运用，同时国内许多大学和研制单位也开始研制出各种光纤温度传感器。已经研制或正在研制中的光导纤维传感器分为两类：一类是利用光导纤维本身具有的某种敏感功能而使光纤起温度测量作用的属于功能性；另一类是光纤仅仅起传输光波的作用。
[0005]光纤温度传感器作为一种新型的温度传感器，打破了传统的电传感，具有测量精度高、抗电磁干扰、安全防爆、绝缘耐火等很多优点，在许多特殊场合得到了广泛应用。因此，有关光纤温度传感器的研究和开发一直是光纤传感领域的热点和难点之一，特别是在电力系统中，发电、输电和电力分配系统通常都会伴随恶劣的电磁和温度环境，因此由绝缘材料制成的光纤传感器对电力系统的参数测量和监测起着重要的作用，可实现无源远距离的一系列需求。国内外许多研究机构都致力于开发实用的电力应用光纤传感器，有些已经进行了成功的试用。LUXT RON公司已经成功开发出用于大型变压器绕组热点监测的光纤温度传感器，该系统在
‑
30～200℃内的测量精度为
±
2℃，利用该传感器实现了变压器在研发、寿命估计和动态负载管理过程中的温度检测和温度场测量。
技术实现思路
[0006]本技术提供一种多通道偏振干涉型光纤温度传感装置，实现了对多条光路的温度监测，结构更简单、成本降低。
[0007]为实现上述目的，本技术实施例采用一种多通道偏振干涉型光纤温度传感装置，包括宽带光源、可调谐滤波器、光纤耦合器、起偏器、第一光电探测模块、第二光电探测
模块、除法器、A/D转换模块、电脑和保偏耦合器组；其中，所述宽带光源的输出端口与可调谐滤波器的第一端口连接；光纤耦合器的第一端口与可调谐滤波器的第二端口连接；光纤耦合器的第二端口与第一光电探测模块的输入端口连接；光纤耦合器的第三端口与第二光电探测模块的输入端口连接；光纤耦合器的第四端口与起偏器的第一端口连接；起偏器的第二端口通过保偏光纤与保偏耦合器组连接；第一光电探测模块的输出端口和第二光电探测模块的输出端口分别与除法器的输入端口连接，除法器的输出端口和A/D转换模块的输入端口连接，A/D转换模块的输出端口和电脑的输入端口连接。
[0008]优选的，所述保偏耦合器组为N组，每组保偏耦合器组包括保偏耦合器和传感头，传感头的第一端口与保偏耦合器的第二端口连接，第一个保偏耦合器组中的保偏耦合器的第一端口和保偏光纤连接；从第二个保偏耦合器组开始，相邻的两个保偏耦合器组中，位于后方的保偏耦合器的第一端口和位于前方的保偏耦合器的第三端口连接。
[0009]优选的，所述传感头包括保偏光纤、传感光纤、玻璃和滤波反射膜，保偏光纤的第一端口和保偏耦合器的第二端口连接，保偏光纤的第二端口和传感光纤的第一端口连接，传感光纤的第二端口和玻璃的第一端口连接，玻璃的第二端口镀有滤波反射膜。
[0010]优选的，所述保偏光纤的第二端口和传感光纤的第一端口应力主轴呈45
°
角熔接。
[0011]优选的，所述保偏耦合器采用分光比为10:90。
[0012]优选的，所述第一光电探测模块和第二光电探测模块结构相同，所述第一光电探测模块采用PIN型光电二极管。
[0013]优选的，所述A/D转换模块中的转换芯片为美国德州仪器公司生产的型号为ADC0832CCN芯片。
[0014]与现有技术相比，本技术实施例具有以下有益效果：该传感器装置使用一个干涉光路通道，实现了对多条光路的温度监测，结构更简单、成本较低，不易受到外界电磁波的干扰。传统的多通路光纤温度传感器中一个起偏器和传感头只能监测一条光路，需要使用多组多路和装置。现有装置比较低效，花费成本昂贵。如果光路增多，就不适合实际的使用。本技术的温度监测装置，包括宽带光源、可调谐滤波器、光纤耦合器、起偏器、第一光电探测模块、第二光电探测模块、除法器、A/D转换模块、电脑和保偏耦合器组。本技术仅使用一个光源和起偏器，采用多个保偏耦合器将光路进行分支，不仅实现了对多条光路的温度监测，而且该装置结构简单，最大程度上的减少了器件的使用，成本更低，更为高效。
附图说明
[0015]图1是本技术实施例的总体结构示意图；
[0016]图2是本技术实施例结构中传感头的结构示意图；
[0017]图3是本技术实施例的光电探测模块电路结构示意图。
[0018]图中有：宽带光源1、可调谐滤波器2、光纤耦合器3、起偏器4、第一光电探测模块5、第二光电探测模块6、除法器7、A/D转换模块8、电脑9、保偏耦合器10、传感头11、保偏光纤13、传感光纤14、玻璃15和滤波反射膜16。
具体实施方式
[0019]下面将结合附图，对本技术作进一步说明。
[0020]如图1所示，本技术实施例的一种多通道偏振干涉型光纤温度传感装置，包括宽带光源1、可调谐滤波器2、光纤耦合器3、起偏器4、第一光电探测模块5、第二光电探测模块6、除法器7、A/D转换模块8、电脑9和保偏耦合器组。宽带光源1的输出端口与可调谐滤波器2的第一端口2a连接，光纤耦合器3的第一端口3a与可调谐滤波器2的第二端口2b连接，光纤耦合器3的第二端口3b与第一光电探测模块5的输入端口连接，光纤耦合器3的第三端口3c与第二光电探测模块6的输入端口连接，光纤耦合器3的第四端口3d与起偏器4的第一端口4a连接，起偏器4的第二端口4b通过保偏光纤13与保偏耦合器组连接。第一光电探测模块5的输出端口和第二光电探测模块6的输出端口分别与除法器7的输入端口连接，除法器7的输出端口和A/D转换模块8的输入端口连接，A/D转换模块8的输出端口和电脑9的输入端口连接。A/D转换模块8输出的信号数据传入电脑9中，并记录在电脑9中。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种多通道偏振干涉型光纤温度传感装置，其特征在于：该装置包括宽带光源(1)、可调谐滤波器(2)、光纤耦合器(3)、起偏器(4)、第一光电探测模块(5)、第二光电探测模块(6)、除法器(7)、A/D转换模块(8)、电脑(9)和保偏耦合器组；其中，所述宽带光源(1)的输出端口与可调谐滤波器(2)的第一端口(2a)连接；光纤耦合器(3)的第一端口(3a)与可调谐滤波器(2)的第二端口(2b)连接；光纤耦合器(3)的第二端口(3b)与第一光电探测模块(5)的输入端口连接；光纤耦合器(3)的第三端口(3c)与第二光电探测模块(6)的输入端口连接；光纤耦合器(3)的第四端口(3d)与起偏器(4)的第一端口(4a)连接；起偏器(4)的第二端口(4b)通过保偏光纤(13)与保偏耦合器组连接；第一光电探测模块(5)的输出端口和第二光电探测模块(6)的输出端口分别与除法器(7)的输入端口连接，除法器(7)的输出端口和A/D转换模块(8)的输入端口连接，A/D转换模块(8)的输出端口和电脑(9)的输入端口连接。2.按照权利要求1所述的多通道偏振干涉型光纤温度传感装置，其特征在于，所述保偏耦合器组为N组，每组保偏耦合器组包括保偏耦合器(10)和传感头(11)，传感头(11)的第一端口(11a)与保偏耦合器(10)的第二端口(10b)连接，第一个保偏耦合器组中的保偏耦合器(10)的第一端口(10a)和保偏光纤(...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴悠，韦朴，王语询，江徐枫，魏峘，
申请(专利权)人：南京工程学院，
类型：新型
国别省市：
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