【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于分接开关振动测量，涉及一种基于双悬臂梁增敏结构的光纤光栅振动传感器及检测方法。
技术介绍
1、换流变压器是特高压输电系统中的关键设备之一，起着辅助换流器进行整流和逆变的作用。分接开关是一种通过调整调压绕组匝数来改变变压器变比，进而调节电压幅值的机构。分接开关是换流变压器中唯一能够动作的机构，同时也是换流变压器中故障率最高的机构之一。目前采用较多的分接开关故障检测方法大多还是振动信号检测法，但是现有的振动检测因测量精度低、抗电磁干扰能力不足。在实际过程中通过这种测量设备得到的数据信息量较少，无法实现切换过程中触头、过渡触头接触磨损程度的衡量。
2、现有技术文件1(cn2911635y)公开了双悬臂梁光纤光栅振动传感器，包括：传感光栅、解调光栅、主梁、辅梁、阻尼液、圆筒、配重块、密封盖等。把传感器固定在被测物体上，当被测物体发生振动时，传感器内的主梁在被测物体作用下做受迫振动，主梁振动会引起传感光栅的栅距周期性变化，从而导致传感光栅反射波长周期性地漂移，由于辅梁上的解调光栅的透射谱是固定不变的，因此当传感光栅反射光经过解调光栅滤波后，光强发生周期性的变化，通过测量光强的变化频率和幅度即可确定被测物体振动的频率和幅度。
3、该现有技术文件的不足之处在于：该光纤光栅振动传感器的性能受弹性体影响较大，弹性体刚度与灵敏度和检测频带上限之间相互制约，从而使得双悬臂梁光纤光栅振动传感器振动检测上限较低(其理论谐振频率低于5khz)，难以覆盖分接开关故障振动信号所覆盖的频段(1～20khz)，并且难以与分接开
4、现有技术文件2(cn 111879969 b)公开了一种中高频椭圆铰链双光纤光栅加速度传感器及测量方法，包括：椭圆铰链、固定支架及配重块。椭圆铰链的一端与固定支架固连，另一端连接至配重块。同一平面的固定支架及配重块之间且位于椭圆铰链正上方及正下方分别粘贴有光纤光栅。
5、该现有技术文件的不足之处在于：现有技术文件2只有利用了单个高频椭圆铰链双光纤光栅，一根光纤光栅拉伸，另外一根光纤光栅收缩，将两根光纤光栅的反射波长做差求得波长漂移量，其不适于拾取超高频(大于1khz)信号，导致高频椭圆铰链双光纤光栅振动传感器检测频带上限较低，谐振频率在780hz，最高检测上限为1000khz。
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的不足，本专利技术的目的在于，提供一种基于双悬臂梁增敏结构的光纤光栅振动传感器及检测方法，能够提高振动传感器的灵敏度，提高振动传感器的检测上限，适用于分接开关的振动检测。
2、本专利技术采用如下的技术方案。
3、第一方面，本专利技术提供了基于双悬臂梁增敏结构的光纤光栅振动传感器，包括：光纤、支撑底座和双悬臂梁增敏结构，所述支撑底座用于与分接开关相连接；所述光纤设置于双悬臂梁增敏结构，光纤上的光纤布拉格光栅处于双悬臂梁增敏结构中的两个悬臂梁之间；所述双悬臂梁增敏结构处于支撑底座远离分接开关的一侧，每个悬臂梁均通过柔性铰链与支撑底座相连接；双悬臂梁增敏结构受到振动时，使两个柔性铰链发生扭转，带动光纤布拉格光栅两侧同时伸长，以放大其形变量。
4、优选地，每个悬臂梁均包括：柔性铰链和配重块；配重块垂直于支撑底座用于与分接开关相连接的表面，柔性铰链的一端与配重块靠近于支撑底座的一端垂直固定连接，柔性铰链的另一端与支撑底座相连接；两个配重块远离支撑底座的端部用于安装光纤。
5、优选地，每个所述配重块远离支撑底座的端部均设置有用于安装光纤的固定槽，两个固定槽的轴线处于同一直线；光纤与固定槽之间固定连接。
6、优选地，所述固定槽为半圆槽，其槽长大于等于1cm。
7、优选地，所述支撑底座远离分接开关的一侧设置有凹槽，双悬臂梁结构局部处于凹槽内。
8、优选地，所述支撑底座设置有用于与分接开关相连接的安装孔，螺栓穿过安装孔将支撑底座与分接开关固定连接。
9、优选地，所述支撑底座的厚度大于每个柔性铰链的中心处的厚度。
10、优选地，所述光纤的第一部分设置有涂覆层，其余部分设置有保护套；所述第一部分以支撑底座在主视方向的左右两侧表面所在的平面为分界面。
11、优选地，所述光纤光栅振动传感器为一体式结构。
12、第二方面，本专利技术提供了基于双悬臂梁增敏结构的光纤光栅振动传感器的检测方法，使用前述的基于双悬臂梁增敏结构的光纤光栅振动传感器，包括以下步骤：
13、将支撑底座与分接开关固定连接；
14、通过强度解调方法解调出光纤振动的信号，通过对振动信号进行故障等级划分从而判断分接开关振动故障；
15、基于强度解调方法依据光纤光栅传感器获取的矢量加速度值，以获取分接开关内部振动的大小。
16、本专利技术的有益效果在于，与现有技术相比，本专利技术通过设置双悬臂梁增敏结构，从光纤布拉格光栅的两侧同时牵引光纤，使得光纤布拉格光栅的形变量增大，能够提高振动传感器的灵敏性；通过设置悬臂梁带动柔性铰链扭转的方式来增大光纤布拉格光栅的形变，使得振动传感器受到弹性体影响较小，并且高频信号不容易发生失真，从而能够提高振动传感器的检测频带上限，能够覆盖分接开关故障振动信号所在的频段，适用于对分接开关进行振动检测。此外，本专利技术通过设置支撑底座，便于将该振动传感器安装于分接开关上，便于对分接开关进行振动检测。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.基于双悬臂梁增敏结构的光纤光栅振动传感器，包括：光纤(1)、支撑底座(6)和双悬臂梁增敏结构，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的基于双悬臂梁增敏结构的光纤光栅振动传感器，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的基于双悬臂梁增敏结构的光纤光栅振动传感器，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的基于双悬臂梁增敏结构的光纤光栅振动传感器，其特征在于：
5.根据权利要求1-4中任一项所述的基于双悬臂梁增敏结构的光纤光栅振动传感器，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的基于双悬臂梁增敏结构的光纤光栅振动传感器，其特征在于：
7.根据权利要求5所述的基于双悬臂梁增敏结构的光纤光栅振动传感器，其特征在于：
8.根据权利要求1-4中任一项所述的基于双悬臂梁增敏结构的光纤光栅振动传感器，其特征在于：
9.根据权利要求1-4中任一项所述的基于双悬臂梁增敏结构的光纤光栅振动传感器，其特征在于：
10.基于双悬臂梁增敏结构的光纤光栅振动传感器的检测方法，使用权利要求1-9中任一项所述的基于双悬
...【技术特征摘要】
1.基于双悬臂梁增敏结构的光纤光栅振动传感器，包括：光纤(1)、支撑底座(6)和双悬臂梁增敏结构，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的基于双悬臂梁增敏结构的光纤光栅振动传感器，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的基于双悬臂梁增敏结构的光纤光栅振动传感器，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的基于双悬臂梁增敏结构的光纤光栅振动传感器，其特征在于：
5.根据权利要求1-4中任一项所述的基于双悬臂梁增敏结构的光纤光栅振动传感器，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈冰心，何俊达，曾强，李兆伟，廖肇毅，张雅洁，张承周，何文志，戴喜良，刘丽荣，李汉钊，彭俊坚，周佳，刘利容，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司东莞供电局，
类型：发明
国别省市：
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