荧光光纤温度传感解调系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种荧光光纤温度传感解调系统包括光路耦合装置、光源驱动电路、荧光信号探测电路、信号解调处理电路以及显示装置。其中，光路耦合装置包括荧光光纤测温探头及光纤接头，荧光光纤测温探头与光纤接头通过光纤连接。光路耦合装置还包括荧光激励光源、荧光探测器、滤波片和反光镜。滤波片与反光镜平行设置，荧光激励光源与滤波片相对设置，荧光探测器与反光镜相对设置。滤波片与光纤接头的光路上设置有第一耦合透镜。荧光激励光源与滤波片的光路上设置有第二耦合透镜。荧光探测器与反光镜的光路上设置有第三耦合透镜。荧光激励光源与荧光探测器设置在同一块电路板的同一表面上。该解调系统便于安装且可靠性高。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及光纤传感的领域，具体的，涉及一种荧光光纤温度传感解调系统。
技术介绍
现有的光纤传感技术测温原理是基于稀土荧光物质的材料特性，某些稀土荧光物质受紫外线照射并激发后，在可见光谱中发射线状光谱，即荧光及其余辉(余辉为激励停止后的发光)。荧光余辉的衰变时间常数是温度的单值函数，通常温度越高，时间常数越小。只要测得时间常数的值，就可以求出温度。应用这种方法测温的最大优点，就是被测温度只取决于荧光材料的时间常数，而与系统的其他变量无关，例如光源强度的变化、传输效率、耦合程度的变化等都不影响测量结果，较光强测温法和波长解调法原理上有明显优势。公开号CN201020193493.2中国技术专利公开了名为“一种基于荧光寿命检测的荧光光纤温度传感器”的专利技术创造，该温度传感器利用上述原理实现了一种具有结构简单、体积小、重量轻、测量精度高、测量范围大，抗腐蚀、抗电磁干扰能力强等优点的荧光光纤温度传感器。但该传感器由于荧光激励光源和荧光探测器所处光路的方向不同，荧光激励光源和荧光探测器不能组合在同一块电路板上，在产品安装时存组合时较为复杂。且多块电路板的线路连接容易出现接触不良等情况，产品的稳定性及可靠性较弱。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种便于安装且可靠性高的荧光光纤温度传感解调系统。为实现上述目的，本技术提供的荧光光纤温度传感解调系统包括光路耦合装置，光路耦合装置包括荧光激励光源、荧光探测器、滤波片和反光镜，滤波片与反光镜平行设置，荧光激励光源与滤波片相对设置，荧光探测器与反光镜相对设置；光路耦合装置还包括荧光光纤测温探头及光纤接头，荧光光纤测温探头与光纤接头通过光纤连接，滤波片与光纤接头的光路上设置有第一耦合透镜；荧光激励光源与荧光探测器设置在同一块电路板的同一表面上。由上述方案可见，本技术的荧光光纤温度传感解调系统通过增加一个反光镜，将光信号传输方向改变，使得荧光激励光源与荧光探测器可设置在同一块电路板上，简化系统的结构，使系统安装更加方便，此外，还可减少由于多块电路板间线路连接而引起接触不良的现象，提高系统的稳定性和可靠性。一个方案中，荧光激励光源与滤波片的光路上设置有第二耦合透镜。由此可见，在荧光激励光源与滤波片的光路上设置第二耦合透镜，有利于将荧光激励光源所发射的非平行光线调整为平行光线。另一个方案中，荧光探测器与反光镜的光路上设置有第三耦合透镜。由此可见，在荧光探测器与反光镜的光路上设置第三耦合透镜，有利于将荧光光纤测温探头返回的荧光平行光束会聚到荧光探测器上，便于将光信号转换为电信号。优选的方案中，滤波片为半反半透的滤波片。由此可见，利用半反半透的滤波片，荧光激励光源所发射的光可被全部反射，光纤接头返回的光可直接透射并传播到反光镜。此设置可简化系统的结构，使安装更加便捷。进一步的方案中，荧光光纤温度传感解调系统还包括光源驱动电路，光源驱动电路向荧光激励光源发送光源驱动信号。由上述方案可见，光源驱动电路通过光源驱动信号控制荧光激励光源的所发射光信号的脉宽及幅度。进一步的方案中，荧光光纤温度传感解调系统还包括荧光信号探测电路，荧光信号探测电路接收荧光探测器发送的电信号。由此可见，荧光探测器将荧光光纤测温探头返回的光信号转化成电信号后，荧光信号探测电路接收荧光探测器发送的电信号并对该电信号进行滤波及放大处理。具体的方案中，荧光光纤温度传感解调系统还包括信号解调处理电路，信号解调处理电路接收荧光信号探测电路发送的电压脉冲信号，且信号解调处理电路向光源驱动电路发送控制信号。由此可见，信号解调处理电路可对荧光信号探测电路处理后电信号进行数字信号处理，得到温度信息数据，并根据温度信息数据向光源驱动电路发送控制信号，使光源驱动电路可调节荧光激励光源的所发射光信号的脉宽及幅度。更具体的方案中，荧光光纤温度传感解调系统还包括显示装置，显示装置接收信号解调处理电路发送的数据信号。由上述方案可见，经过信号解调处理电路模数转换得到温度信息数据后，在显示装置中显示温度信息，使得检测人员可直观的获得所检测温度的相关信息。附图说明图1是本技术荧光光纤温度传感解调系统实施例的结构连接图。以下结合附图及实施例对本技术作进一步说明。具体实施方式如图1所示，本技术荧光光纤温度传感解调系统包括光路耦合装置4、光源驱动电路13、荧光信号探测电路14、信号解调处理电路15以及显示装置16。其中，光路耦合装置4包括荧光光纤测温探头1及光纤接头3，荧光光纤测温探头1与光纤接头3通过光纤2连接。光路耦合装置4还包括荧光激励光源10、荧光探测器12、滤波片6和反光镜7，优选的，滤波片6为半反半透的滤波片。从图1中可以看出，滤波片6与反光镜7平行设置，荧光激励光源10与滤波片6相对设置，荧光探测器12与反光镜7相对设置。滤波片6与光纤接头3的光路上设置有第一耦合透镜5。荧光激励光源10与荧光探测器12设置在同一块电路板12的同一表面上。优选的，荧光激励光源10与滤波片6的光路上设置有第二耦合透镜8，荧光探测器12与反光镜7的光路上设置有第三耦合透镜11。当然，由于荧光激励光源10与滤波片6之间的距离设置较近，且荧光激励光源10所发射的光束能被充分反射到第一耦合透镜5上，所以荧光激励光源10与滤波片6的光路上可选择不设置第二耦合透镜8；类似的，由于荧光探测器12与反光镜7之间的距离设置较近，反光镜7所反射的光束能充分被荧光探测器12所接收，所以荧光探测器12与反光镜7的光路上可选择不设置第三耦合透镜11。此外，光源驱动电路13与荧光激励光源10电连接并向荧光激励光源10发送光源驱动信号。荧光信号探测电路14与荧光探测器11电连接，荧光信号探测电路14接收荧光探测器11发送的电信号。信号解调处理电路15分别与光源驱动电路13、荧光信号探测电路14及显示装置16电连接，信号解调处理电路15接收荧光信号探测电路14发送的电压脉冲信号，信号解调处理电路15向光源驱动电路13发送控制信号，且信号解调处理电路15向显示装置16发送数据信号。显示装置16根据信号解调处理电路15的数据信号显示数据信息。在荧光光纤温度传感解调系统工作时，首先光源驱动电路13向荧光激励光源10发送光源驱动信号，光激励光源10根据光源驱动信号以预设的脉宽及幅度发射光信号，光信号通过第二耦合透镜8形成平行光线并传送到滤波片6，由于滤波片6对光激励光源10所发射的紫外光线具有全反射作用，滤波片6将光线反射到第一耦合透镜5上，第一耦合透镜5将平行光线聚焦到光纤接头3，光线沿着光纤2传输到荧光光纤测温探头1中。在荧光光纤测温探头1中设置有稀土荧光物质，稀土荧光物质受紫外线照射并激发后，在可见光谱中发射线状光谱，即荧光及其余辉，余辉为激励光源停止后的发光。因此，在紫外光线及温度的作用下，荧光光纤测温探头1产生荧光，荧光沿着光纤2传输到光纤接头3，并由光纤接头发射到第一耦合透镜5，第一耦合透镜5将荧光形成平行光本文档来自技高网...

【技术保护点】
荧光光纤温度传感解调系统，其特征在于：包括光路耦合装置，所述光路耦合装置包括荧光激励光源、荧光探测器、滤波片和反光镜，所述滤波片与所述反光镜平行设置，所述荧光激励光源与所述滤波片相对设置，所述荧光探测器与所述反光镜相对设置；所述光路耦合装置还包括荧光光纤测温探头及光纤接头，所述荧光光纤测温探头与所述光纤接头通过光纤连接，所述滤波片与所述光纤接头的光路上设置有第一耦合透镜；所述荧光激励光源与所述荧光探测器设置在同一块电路板的同一表面上。

【技术特征摘要】
1.荧光光纤温度传感解调系统，其特征在于：包括光路耦合装置，所述光路耦合装置包括荧光激励光源、荧光探测器、滤波片和反光镜，所述滤波片与所述反光镜平行设置，所述荧光激励光源与所述滤波片相对设置，所述荧光探测器与所述反光镜相对设置；
所述光路耦合装置还包括荧光光纤测温探头及光纤接头，所述荧光光纤测温探头与所述光纤接头通过光纤连接，所述滤波片与所述光纤接头的光路上设置有第一耦合透镜；
所述荧光激励光源与所述荧光探测器设置在同一块电路板的同一表面上。
2.根据权利要求1所述的荧光光纤温度传感解调系统，其特征在于：所述荧光激励光源与所述滤波片的光路上设置有第二耦合透镜。
3.根据权利要求2所述的荧光光纤温度传感解调系统，其特征在于：所述荧光探测器与所述反光镜的光路上设置有第三耦合透镜。
4.根据权利要求3所...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴占民，缪爱俊，郑浩奇，
申请(专利权)人：珠海欧森斯科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44