本发明专利技术提供了一种基于光纤光栅传感的多通道振动探测系统，属于光纤光栅振动检测领域。所述基于光纤光栅传感的多通道振动探测系统包括：FP激光器、光纤光栅传感器、环形器、波分复用器、光电探测器、A/D转换及数据采集卡，以及计算机；所述光纤光栅传感器是通过在一根光纤上隔一段距离雕刻一个光纤光栅制作而成，或者是利用光纤将多个光纤光栅串联而成。本发明专利技术将光栅解调的边沿滤波技术和通信中的波分复用技术相结合，从而实现多个波长同步传感，具有定位精度高，振动探测灵敏度高等特点，可应用于需要进行同时多点振动测量的领域。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光纤光栅振动检测领域，具体涉及一种基于光纤光栅传感的多通道振动探测系统，能通过一台激光器连接多个光纤光栅传感器，进行多点振动的同时探测。
技术介绍
目前振动探测方法主要包括机械式、电气式和光学式，机械式振动测量以杠杆原理为基础，将测得的振动信号放大后记录下来，这种测量频率范围窄，精度低，多用于测量低频、大幅度振动；电气式振动测量主要用电气测试仪来探测振动，灵敏度较高，但容易受电磁场干扰；光学式振动探测方法是用光学传感器，将振动信号的交变变化转换为光信号来测量，具有精度高、频带宽、灵敏度高、抗干扰能力强、可远距离测量等优点，目前应用越来越广泛。随着光纤传感技术的发展，为了利用其抗干扰能力强、传输距离远、灵敏度高等优点，光学式振动测量方面的研究越来越多，光纤光栅传感器出现以后，振动传感测试领域发生了很大的变革，光纤光栅传感器由于体积小、抗干扰能力强、集传感和传输为一体等优点，已经成为目前振动测试领域的研究热点。目前国内外研究者已经成功研制出了不同种类的光纤振动传感器，克服了传统振动传感器的诸多缺陷，受到了业内人士的广泛重视。但有关光纤光栅振动测量方面的专利不多，多集中在研制光纤光栅传感器本身，一般的光纤传感系统由光源、信号传输线(光缆)、传感器件、光电转换及信号处理四部分组成。光波作为载波经入射光纤传输到传感头，光波的某些特征参量在传感头内被外界物理参量所调制，含有被调制信息的光波经出射光纤传输到光电转换部分，经解调后就能得到被测物理量的大小和状态。利用光纤光栅传感进行多通道的振动探测的主要难点是多点的分布式定位和高灵敏度振动探测，现有的分布式传感系统本质上属于相位解调型光纤传感器，作用于光纤上的外界扰动信号，根据光弹效应，引起光纤中传输的光的相位变化，通过干涉方法获得包含外界扰动信号的两路干涉光干涉信号，对干涉信号进行光电转换、放大、A/D转换等处理，得到包含外界扰动信息的数字信号，但由于噪声的干扰很难完全还原原有的振动相位，因此定位的精度较低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述现有技术中存在的由于噪声及其它环境因素的影响，对多路通道振动传感定位精度不高的缺点，提供一种定位精度高、灵敏度高的基于光纤光栅传感的多通道振动探测系统，实现将光栅解调的边沿滤波技术和通信中的波分复用技术相结合的多通道光纤光栅传感振动探测。本专利技术是通过以下技术方案实现的:—种基于光纤光栅传感的多通道振动探测系统,包括:FP激光器、光纤光栅传感器、环形器、波分复用器、光电探测器、A/D转换及数据采集卡，以及计算机；所述光纤光栅传感器是通过在一根光纤上隔一段距离雕刻一个光纤光栅制作而成，或者是利用光纤将多个光纤光栅串联而成。所述光纤光栅传感器的各个光纤光栅粘贴在待测物体的表面上。所述FP激光器与所述环形器的第一端口连接，所述环形器的第二端口与所述光纤光栅传感器的一端连接；所述环形器的第三端口与所述波分复用器连接；所述波分复用器与所述光电探测器连接，所述光电探测器与A/D转换及数据采集卡连接，所述A/D转换及数据采集卡与计算机连接。所述FP激光器输出的激光通过环形器的第一端口进入所述光纤光栅传感器，光纤光栅传感器反射的信号经过环形器的第二端口输入到环形器中，然后从环形器的第三端口输出，再进入波分复用器，所述波分复用器将光纤光栅传感器反射的波分离后输入光电探测器，光电探测器进行光信号解调，最后光电探测器将解调后的光信号转换成电信号，输出给A/D转换及数据采集卡，A/D转换及数据采集卡进行数据采集后，送至计算机进行处理及显示。所述FP激光器输出多波长激光，波长从1547-1556.8nm ；每只光纤光栅的设计中心波长与FP激光器的输出波长相匹配，即一个光纤光栅对应FP激光器的一个输出波长。每个输出波长对应一个光电探测器，A/D转换及数据采集卡的每个通道连接一路信号。波分复用器的各个通道的波长与FP激光器的波长一致。所述光纤光栅传感器包括8个光纤光栅。所述波分复用器采用具有8个通道的波分复用器。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是:实现了一种基于光纤光栅传感的多通道振动探测系统，将光栅解调的边沿滤波技术和通信中的波分复用技术相结合，从而实现多个波长同步传感，具有定位精度高，振动探测灵敏度高等特点，可应用于需要进行同时多点振动测量的领域。【附图说明】图1是本专利技术光纤光栅传感多通道振动探测系统配置框图。图2是光纤光栅及振动源分布。图3是8通道传感系统响应波形。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述:本专利技术基于光纤光栅传感的技术优势，提出一种基于光纤光栅传感的多通道振动探测系统，通过将光栅解调的边沿滤波技术和通信中的波分复用技术相结合，从而实现多个波长同步传感。如图1所示，系统包括:FP激光器101、多个光纤光栅传感器103 (在一根光纤上隔一段距离雕刻一个光栅，或者将多个光栅通过光纤连接)、环形器102、波分复用器104、光电探测器105、A/D转换及数据采集卡106、计算机107 (用于计算机处理及振动信号显示)等部分构成；FP激光器101输出多波长激光，波长从1547-1556.8nm(这个范围是FP激光器本身可以发出的范围，不同型号可能会有所差别)，采用8个(使用本专利技术可以采用不同数量，根据设备本身的通道，比如多通道的波分复用器有多少个通道，AD采集的通道等，8个是个比较简单且方便的配置)光纤光栅103级联(通过光纤串联或者雕刻在同一根光纤上，对各个光栅之间的距离没有要求。)，每只光纤光栅103的波长(即设计的中心波长)与FP激光器101的输出波长相匹配(即一个光纤光栅对应一个输出波长)，以利用边沿滤波解调法当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于光纤光栅传感的多通道振动探测系统，其特征在于：所述基于光纤光栅传感的多通道振动探测系统包括：FP激光器、光纤光栅传感器、环形器、波分复用器、光电探测器、A/D转换及数据采集卡，以及计算机；所述光纤光栅传感器是通过在一根光纤上隔一段距离雕刻一个光纤光栅制作而成，或者是利用光纤将多个光纤光栅串联而成。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：薛诗桂，赵群，王辉明，刘东方，宗遐龄，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油物探技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11
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