用于气体泄漏检测的传感装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于气体泄漏检测的传感装置，属于气体泄漏检测领域。该传感装置：包括N×N类型的光纤分束/合束器、2个法拉第反射镜、多个传输光纤；法拉第反射镜通过对应的传输光纤与光分束/合束器连接；光纤分束/合束器用于接收待干涉光源，并将待干涉光源分束成多路子光源，之后将每路子光源传输至对应的法拉第反射镜中；法拉第反射镜用于当待监测管道未发生气体泄漏时，将子光源反射至光纤分束/合束器中，以及当监测管道发生气体泄漏时，将经气体泄漏所产生的超声波调制后的子光源反射至光纤分束/合束器中；光纤分束/合束器还用于使多个经法拉第反射镜反射的子光源、调制后的子光源分别形成第一干涉光波信号、第二干涉光波信号。

Sensing device for gas leakage detection

【技术实现步骤摘要】
用于气体泄漏检测的传感装置
本专利技术涉及气体泄漏检测领域，特别涉及一种用于气体泄漏检测的传感装置。
技术介绍
天然气管道场站、页岩气采气井平台等区域内的地上气体压力管道易受焊接施工质量、腐蚀、管件质量等因素影响而导致天然气泄漏，因此，有必要提供一种用于气体泄漏检测的传感装置。现有技术提供了一种用于气体泄漏检测的传感装置，该传感装置根据空气中天然气的浓度来判断上述区域是否发生天然气泄漏。专利技术人发现现有技术至少存在以下问题：现有技术所提供的用于气体泄漏检测的传感装置易受空气流动影响，发生漏报，准确度不高。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种用于气体泄漏检测的传感装置，可以解决上述问题。所述技术方案如下：提供了一种用于气体泄漏检测的传感装置，所述传感装置包括：N×N类型的光纤分束/合束器、2个法拉第反射镜、以及多个传输光纤；每个所述法拉第反射镜均通过对应的所述传输光纤与所述光分束/合束器的分束/合束端连接；所述光纤分束/合束器用于接收待干涉光源，并将所述待干涉光源分束成多路子光源，之后将每路所述子光源传输至对应的所述法拉第反射镜中；所述法拉第反射镜用于当待监测管道未发生气体泄漏时，将所述子光源反射至所述光纤分束/合束器中，以及当所述监测管道发生气体泄漏时，将经气体泄漏所产生的超声波调制后的子光源反射至所述光纤分束/合束器中；所述光纤分束/合束器还用于使多个经所述法拉第反射镜反射的子光源、调制后的子光源分别形成第一干涉光波信号、第二干涉光波信号。在一种可能的设计方式中，至少一个所述传输光纤上设置有增敏件。在一种可能的设计方式中，所述增敏件包括：增敏圆筒、以及设置在所述增敏圆筒上的敏感光纤；所述敏感光纤的第一端、第二端均与对应的所述传输光纤连接。在一种可能的设计方式中，所述敏感光纤为弯曲不敏感单模光纤。在一种可能的设计方式中，所述传感装置还包括：防尘保护罩；所述增敏件位于所述防尘保护罩内。在一种可能的设计方式中，所述防尘保护罩的壁上开设有多个通孔。在一种可能的设计方式中，至少一个所述传输光纤上设置有延迟光纤。在一种可能的设计方式中，所述延迟光纤为单模光纤。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：本专利技术实施例提供的用于气体泄漏检测的传感装置，通过光纤分束/合束器、法拉第反射镜以及传输光纤的配合，可利用气体泄漏产生超声波的原理，对地上管道是否发生泄漏进行有效检测，可避免现有技术易受空气流动的影响，具有灵敏度高、误报率低、漏报率低的特点，也具有抗偏振衰落和抗相位衰落的特点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的一类用于气体泄漏检测的传感装置的结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的增敏件的结构示意图；图3是本专利技术实施例提供的另一类用于气体泄漏检测的传感装置的结构示意图。其中，附图中的各个标号说明如下：1-光纤分束/合束器；2-法拉第反射镜；3-传输光纤；4-增敏件；41-增敏圆筒；42-敏感光纤；5-防尘保护罩；6-延迟光纤。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。本专利技术实施例提供了一种用于气体泄漏检测的传感装置，如附图1所示，该传感装置包括：光纤分束/合束器1、多个法拉第反射镜2、以及多个传输光纤3；每个法拉第反射镜2均通过对应的传输光纤3与光分束/合束器1的分束/合束端连接；光纤分束/合束器1用于接收待干涉光源，并将待干涉光源分束成多路子光源，之后将每路子光源传输至对应的法拉第反射镜2中；法拉第反射镜2用于将子光源反射至所述光纤分束/合束器1中；光纤分束/合束器1还用于当待监测区域未发生气体泄漏时，使多个子光源生成第一干涉光波信号，以及当待监测区域发生气体泄漏时，利用气体泄漏所产生的超声波使多个子光源生成第二干涉光波信号，并将第一干涉光波信号、第二干涉光波信号输出。下面就本专利技术实施例提供的用于气体泄漏检测的传感装置的工作原理给予描述：应用时，先将该传感装置安装在气体泄漏待检测区域时。然后，利用光分束/合束器1接收待干涉光源，并将待干涉光源分束成多路子光源，之后，再将每路子光源通过对应的传输光纤3传输至对应的法拉第反射镜2中。之后，当待监测区域未发生气体泄漏时，利用法拉第反射镜3向光分束/合束器1反射子光源，以使多路经法拉第反射镜3反射的子光源在光分束/合束器1中进行合束，并发生干涉，进而形成第一干涉光波信号。同样地，当待监测区域发生气体泄漏时，多个子光源先在光分束/合束器1中形成第一干涉光波信号，之后气体泄漏所产生的超声波作用于传输光纤3上，使传输光纤3发生振动，调制第一干涉光波信号的相位，使第一干涉光波信号形成第二干涉光波信号。最后，利用光分束/合束器1将第一干涉光波信号或第二干涉光波信号输送至相关设备，相关设备根据所接收的干涉光波信号，判断待监测区域是否发生气体泄漏。可见，本专利技术实施例提供的用于气体泄漏检测的传感装置，通过光纤分束/合束器1、法拉第反射镜2以及传输光纤3的配合，可利用气体泄漏产生超声波的原理，对地上管道是否发生泄漏进行有效检测，可避免现有技术易受空气流动的影响，具有灵敏度高、误报率低、漏报率低的特点，也具有抗偏振衰落和抗相位衰落的特点。为了利于多个子光源在光分束/合束器1中形成第一干涉光波信号、第二干涉光波信号，本专利技术实施例中，如附图1所示，法拉第反射镜2设置为2个。可以理解的是，两个子光源在光分束/合束器1中形成第一干涉光波信号、第二干涉光波信号。上述法拉第反射镜2可通过购买的方式获取，举例来说，通过飞博特光电科技(深圳)有限公司购买获取。上述光分束/合束器1既可以对光源进行分束，也可以对多路光进行合束，若多路光具备发生干涉的条件，可在光分束/合束器1中形成干涉光波。该光分束/合束器1可通过购买的方式获取，例如，通过飞博特光电科技(深圳)有限公司购买获取。上述光分束/合束器1可为N×N类型的光分束/合束器，即该类型光分束/合束器1的第一端、第二端各设置有N根光纤。其中，为了增大第一干涉光波信号、第二干涉光波信号的强度，N大于2，例如设置为3、4、5、6等。则基于上述类型的光分束/合束器1，如附图1所示，光分束/合束器1的第一端通过一根光纤与用于发射待干涉光源的设备(例如激光器)连接，剩余的(N-1)根光纤与其他相关设备(例如光电转化模块)连接。另外，光分束/合束器1的第二端通过两根光纤分别与对应的两个法拉第反本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于气体泄漏检测的传感装置，其特征在于，所述传感装置包括：N×N类型的光纤分束/合束器(1)、2个法拉第反射镜(2)、以及多个传输光纤(3)；/n每个所述法拉第反射镜(2)均通过对应的所述传输光纤(3)与所述光分束/合束器(1)的分束/合束端连接；/n所述光纤分束/合束器(1)用于接收待干涉光源，并将所述待干涉光源分束成多路子光源，之后将每路所述子光源传输至对应的所述法拉第反射镜(2)中；/n所述法拉第反射镜(2)用于将所述子光源反射至所述光纤分束/合束器(1)中；/n所述光纤分束/合束器(1)还用于当待监测区域未发生气体泄漏时，使多个所述子光源生成第一干涉光波信号，以及当所述待监测区域发生气体泄漏时，利用气体泄漏所产生的超声波使多个所述子光源生成第二干涉光波信号，并将所述第一干涉光波信号、所述第二干涉光波信号输出。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于气体泄漏检测的传感装置，其特征在于，所述传感装置包括：N×N类型的光纤分束/合束器(1)、2个法拉第反射镜(2)、以及多个传输光纤(3)；
每个所述法拉第反射镜(2)均通过对应的所述传输光纤(3)与所述光分束/合束器(1)的分束/合束端连接；
所述光纤分束/合束器(1)用于接收待干涉光源，并将所述待干涉光源分束成多路子光源，之后将每路所述子光源传输至对应的所述法拉第反射镜(2)中；
所述法拉第反射镜(2)用于将所述子光源反射至所述光纤分束/合束器(1)中；
所述光纤分束/合束器(1)还用于当待监测区域未发生气体泄漏时，使多个所述子光源生成第一干涉光波信号，以及当所述待监测区域发生气体泄漏时，利用气体泄漏所产生的超声波使多个所述子光源生成第二干涉光波信号，并将所述第一干涉光波信号、所述第二干涉光波信号输出。


2.根据权利要求1所述的传感装置，其特征在于，至少一个所述传输光纤(3)上设置有增敏件(4)。


3.根据权利要求2所述的传感装...

【专利技术属性】
技术研发人员：王飞，郭戈，赵岩，厉宇，赵锋，李锐，侯志相，李维，李刚，杨文明，余忠凯，王磊，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，中国石油管道局工程有限公司，中国石油天然气管道通信电力工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11