一种基于光纤布拉格光栅的弹药压力监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术实施例公开了一种基于光纤布拉格光栅的弹药压力监测装置，本装置包括若干个称板、光纤布拉格光栅、光路连接部件与传感器解调部分。装置考虑将光纤布拉格光栅用于弹药压力的测量，通过设置光开关和若干个称板实现多路测量，称板上下表面各设一个光纤布拉格光栅，一起接入光纤耦合器。传感器解调部分包括波长可扫描激光光源、光电探测器和电脑。由于使用了基于全光模式的传感器探头，在军火库中将弹药重量转化成压力进行传感测量，避免了使用传统电子式传感器产生电火花引起爆炸的危险可能性，能够实现实时、准确、稳定、智能化的工作。

A kind of ammunition pressure monitoring device based on Fiber Bragg grating

【技术实现步骤摘要】
一种基于光纤布拉格光栅的弹药压力监测装置
本技术实施例实施方式涉及光纤光栅传感，尤其涉及一种基于光纤布拉格光栅的弹药压力监测装置。
技术介绍
在军火弹药库中，弹药物资能够导致人身伤害，所以要严格监管，电的存在容易引起爆炸。光纤布拉格光栅传感器属于一种重要的波长调制型光纤传感器。基于光纤布拉格光栅的传感过程是，当光纤布拉格光栅受到温度及应变作用时，其中心波长会发生线性变化，因此通过检测波长的移动即可还原温度和应变等物理参数的信息。光纤布拉格光栅具有可靠性好、测量灵敏度高、结构简单、抗干扰及便于分布式测量等优点，它可以贴在结构表面或者埋入结构中，因此可以进行结构检测、冲击检测等。目前来说，光纤布拉格光栅在国内外应用非常广泛，在军火库中常用电磁法或者采用锰铜片作为敏感元件直接测量压力，但在军火库中使用布拉格光纤光栅将弹药重量转化成压力进行传感测量的研究比较少。这种全光纤的方法可以避免使用传统电子式传感器产生电火花引起爆炸的危险可能性。
技术实现思路
本技术实施方式主要解决的技术问题是提供一种基于光纤布拉格光栅的弹药压力监测装置，避免了使用电传统电子式传感器产生电火花引起爆炸的危险可能性，能够实现实时、准确、稳定、智能化的工作，保持工作的稳定性。本技术专利采用的技术方案如下：一种基于光纤布拉格光栅的弹药压力监测装置，包括有若干个称板、若干个光纤布拉格光栅、若干个光纤耦合器、光开关、传感器解调部分。弹药等物资放置在所述称板上，为消除环境温度变化的影响，每个所述称板上下表面分别设有一个光纤布拉格光栅，通过一个所述光纤耦合器与所述光开关相连。所述传感器解调部分包括波长可扫描激光光源、光电探测器和电脑。进一步地，每个所述称板为承重玻璃或透明树脂材料制成。进一步地，所述光纤耦合器为标准双分支耦合器；所述光开关为多路机械式光开关模块。进一步地，所述光纤布拉格光栅在受应力作用或温度变化的情况下，经传感器反射回来的光的中心波长会有相应的变化。为了消除温度变化的影响，提高应力测量准确性，每个称板上下表面紧密各封装一个反射中心波长具有一定差异的光纤布拉格光栅，通过测量两个所述光纤布拉格光栅的中心波长差的变化来进行压力监测。进一步地，所述波长可扫描激光光源为装置提供一个具有一定波长扫描范围的光源信号，光源信号经所述光纤耦合器与所述光开关传给所述光纤布拉格光栅，光纤布拉格光栅接受外界物理量的变化。进一步地，所述光电探测器用于与波长可扫描激光光源同步接收从光纤布拉格光栅反射回来的传感光信号强度；所述光电探测器通过若干次的激光器扫描周期的同步采集，可以计算光纤布拉格光栅反射中心波长的变化量。进一步地，所述电脑用于对整个传感系统的控制，传感信号的显示和分析。本技术专利的有益效果如下：本技术设计的结构简单合理，能够实现将弹药重量转化为压力，进行传感，全光纤连接，避免了使用电引起爆炸，实时、准确、智能化工作，保持工作的稳定性。附图说明图1为本技术所述的一种基于光纤布拉格光栅的弹药压力监测装置。图中：1—称板，2—光纤布拉格光栅，3—光纤安装槽，4—光纤耦合器，5—光开关，6—传感器解调部分，7—波长可扫描激光光源，8—光电探测器，9—电脑。具体实施方式请参阅图1，本技术的基于光纤布拉格光栅的弹药压力监测装置包括：1—称板，2—光纤布拉格光栅，3—光纤安装槽，4—光纤耦合器，5—光开关，6—传感器解调部分，7—波长可扫描激光光源，8—光电探测器，9—电脑。下面作进一步详细的描述，但本技术实施例的实施方式不限于此。实施例1本技术实施例所述基于光纤布拉格光栅的弹药压力监测装置包括若干个称板、光纤布拉格光栅、光路连接部件与传感器解调部分。本技术所述基于光纤布拉格光栅的弹药压力监测装置工作时，该装置在使用时，将弹药物资等放置在若干个称板1上，每个称板1上下表面分别设置有光纤布拉格光栅2。光纤布拉格光栅2通过光纤安装槽3安装在称板1上。多组上下表面的光纤布拉格光栅2经过一个光纤耦合器4连入光开关5，再连入传感器解调部分6。传感器解调部分6包括波长可扫描激光光源7，光电探测器8，电脑9。整个装置通过光纤相连。波长可扫描激光光源7为装置提供具有一定波长带宽的光信号，光谱信号经所述光开关5传给所述光纤布拉格光栅2，光纤布拉格光栅2沿原光纤反射回一个窄带光。反射回来的光谱信号通过光纤传递到光电探测器8，光电探测器8通过若干次的激光器扫描周期的同步采集，可以计算光纤布拉格光栅2反射中心波长的变化量，电脑9用于对整个传感系统的控制，传感信号的显示和分析，从而得到弹药物资产生的应变量。由于光纤光栅对温度、应变均敏感，因此通过测量分析上下表面的光纤布拉格光栅2反射光谱的中心波长差来抵消光栅因温度变化引起的Bragg波长漂移。多个称板1对应于不同位置，通过光开关5可以实现多路传感。本技术实施例具有以下优点：所述基于光纤布拉格光栅的弹药压力监测装置将弹药重量转化成压力进行传感测量，避免了使用电引起爆炸。在所述称板上下各设置了一个光纤传感器，通过测量中心波长差的变化来进行压力传感，避免了温度因素的影响。装置能够实时、准确、智能化工作，实现工作的稳定性。上述描述中的实施方案可以进一步组合或者替换，且实施方案仅仅是对本技术专利的优选实施例进行描述，并非对本技术专利的构思和范围进行限定，在不脱离本技术专利设计思想的前提下，本领域中专业技术人员对本技术专利的技术方案作出的各种变化和改进，均属于本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于光纤布拉格光栅的弹药压力监测装置，其特征在于：包括有若干个称板、若干个光纤布拉格光栅、若干个光纤耦合器、光开关、传感器解调部分，弹药等易燃易爆物资放置在所述称板上，每个所述称板上下表面分别设有一个光纤布拉格光栅，通过一个所述光纤耦合器与所述光开关相连，所述传感器解调部分包括波长可扫描激光光源、光电探测器和电脑。

【技术特征摘要】
1.一种基于光纤布拉格光栅的弹药压力监测装置，其特征在于：包括有若干个称板、若干个光纤布拉格光栅、若干个光纤耦合器、光开关、传感器解调部分，弹药等易燃易爆物资放置在所述称板上，每个所述称板上下表面分别设有一个光纤布拉格光栅，通过一个所述光纤耦合器与所述光开关相连，所述传感器解调部分包括波长可扫描激光光源、光电探测器和电脑。2.根据权利要求1所述基于光纤布拉格光栅的弹药压力监测装置，其特征在于：每个所述称板为承重玻璃或透明树脂材料制成。3.根据权利要求1所述基于光纤布拉格光栅的弹药压力监测装置，其特征在于：所述光纤耦合器为标准双分支耦合器。4.根据权利要求1或3所述基于光纤布拉格光栅的弹药压力监测装置，其特征在于：所述光纤布拉格光栅在受应力作用或温度变化的情况下，经传感器反射回来的光的中心波长会有相应的变化，将两个布拉格反射波长不同的...

【专利技术属性】
技术研发人员：何赛灵，吴胜楠，谢柳佳，
申请(专利权)人：绍兴纤感光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33