一种基于光纤光栅的温度检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于光纤光栅的温度检测装置，包括：光纤光栅解调仪，所述光纤光栅解调仪包括光源装置和波长解调中心，波分复用器，一端与所述光纤光栅解调仪连接，用于接收所述光源装置发出的光信号，并将所述检测光信息发送至所述波长解调中心；其中，所述波分复用器根据自身的带宽通道，将接收到的所述光源装置发出的光信号分成N路检测信号，每一路所述检测信号通过光纤传输至待检测高压开关柜；多个高压开关柜，每一个所述高压开关柜与一路所述检测信号连接，每一个所述高压开关柜的光纤光路上分布有多个同波长光纤光栅。本实用新型专利技术在现有光源带宽的条件下，可以大范围测量出各个开关柜内的最高温度，及时预防火灾等事故的发生。事故的发生。事故的发生。

【技术实现步骤摘要】
一种基于光纤光栅的温度检测装置


[0001]本技术涉及光纤传感器领域，特别涉及一种基于光纤光栅的温度检测装置。

技术介绍

[0002]火灾是影响电力系统安全运行的一个常见原因，火灾的发生对电力系统以及经济发展的影响很大。在电力系统中发生的火灾，大部分都是由于电力设备温度过高或过热引起的，如果不及时发现处理，往往会导致事故或火灾的发生。在变电站内，现有的测温技术主要是基于电信号和光信号。但是由于电信号传感器容易受到电磁场的干扰，所以测量结果往往误差较大，而且成本较高，无法满足实际的需要。
[0003]光纤光栅传感技术是近些年来研究的重点，它是将要测量的物理量转换成光信号的技术。它具有抗电磁干扰、设备安装简单、功耗较低、精度高等优点，在电力设备的温度监测领域运用越来越广泛。
[0004]光纤测温传感器主要是利用光散射技术和光复用技术。利用光散射技术制成的光纤传感器存在信号强度弱、成本较高、系统复杂性较高等缺点。光复用技术分为时分复用技术、空分复用技术、波分复用技术。光时分复用技术和光空分复用技术在使用过程中也存在着诸多的限制和缺陷。
[0005]采用光波分复用技术制备的传感器性能是最理想的，但是由于光源带宽的限制，而FBG波长带宽又有一定的要求，导致测温系统的传感器数量有限。

技术实现思路

[0006]针对上述技术问题，本技术的目的在于提供一种基于光纤光栅的温度检测装置，以至少解决上述提到的技术问题之一，具体如下。
[0007]根据本技术的具体实施方式，本技术提供一种基于光纤光栅的温度检测装置，包括：
[0008]光纤光栅解调仪，所述光纤光栅解调仪包括光源装置和波长解调中心，所述光源装置用于发射预设波长范围的激光，所述波长解调中心用于解调返回的检测光信息；
[0009]波分复用器，一端与所述光纤光栅解调仪连接，用于接收所述光源装置发出的光信号，并将所述检测光信息发送至所述波长解调中心；其中，所述波分复用器根据自身的带宽通道，将接收到的所述光源装置发出的光信号分成N路检测信号，每一路所述检测信号通过光纤传输至待检测高压开关柜，其中，N为自然数且10≥N≥2；
[0010]多个高压开关柜，每一个所述高压开关柜与一路所述检测信号连接，每一个所述高压开关柜的光纤光路上分布有多个同波长光纤光栅。
[0011]可选的，包括多个波分复用器，每个所述波分复用器一端与所述光纤光栅解调仪的一个通道连接，另一端与N个高压开关柜连接。
[0012]可选的，所述多个波分复用器数量为4
‑
8个。
[0013]可选的，还包括计算机，与所述光纤光栅解调仪连接，用于计算并显示各高压开关
柜的温度检测结果。
[0014]可选的，还包括报警装置，报警装置与所述计算机连接，所述报警装置根据所述计算机获得的检测波的波长变化量与检测温度的温度变化量关系进行报警。
[0015]可选的，所述波长变化量Δλ
B
与温度变化量ΔT满足如下关系：
[0016]Δλ
B
＝λ
B
(α+ξ)ΔT
[0017]其中，α表示光纤的热光系数，ξ表示光纤的热膨胀系数，λ
B
表示检测波的中心波长。
[0018]可选的，所述波长变化量Δλ
B
与温度变化量ΔT满足如下关系：ΔT＝100Δλ，所述报警装置根据如上关系获得温度变化量，根据温度变化量设置三级报警信号。
[0019]可选的，所述每一个高压开关柜内的多个光纤光栅为相同波长的光纤光栅。
[0020]可选的，不同所述高压开关柜内的所述光纤光栅为不同波长的光纤光栅。
[0021]可选的，多个光纤光栅分布于所述高压开关柜内不同位置。
[0022]本技术与现有技术相比，具有如下技术效果：
[0023]本技术提出了一种新的利用光纤光栅波分复用技术来测量电力设备温度的设计方案，在现有光源带宽的条件下，可以大范围测量出各个开关柜内的最高温度，及时预防火灾等事故的发生。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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它附图。
[0025]图1是本技术的基于光纤光栅的温度检测装置的结构示意图。
[0026]图2是本技术的光纤光栅传感器原理图。
具体实施方式
[0027]为了使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
[0028]如图1所示，根据本技术的具体实施方式，本技术提供一种基于光纤光栅的温度检测装置，包括：
[0029]光纤光栅解调仪，所述光纤光栅解调仪包括光源装置和波长解调中心，所述光源装置用于发射预设波长范围的激光，例如光源装置发射波长范围为 1525nm
‑
1565nm的激光。所述波长解调中心用于解调返回的检测光信息，例如波长解调中心为4通道或8通道。
[0030]波分复用器，波分复用器一端与所述光纤光栅解调仪连接，用于接收所述光源装置发出的光信号，并将所述检测光信息发送至所述波长解调中心；其中，所述波分复用器根据自身的带宽通道，将接收到的所述光源装置发出的光信号分成N路检测信号，每一路所述检测信号通过光纤传输至待检测高压开关柜，其中，N为自然数且10≥N≥2；例如将光信号
1525nm
‑
1565nm中 40nm的带宽分为10路检测信号，每一路检测信号带宽为4nm。
[0031]多个高压开关柜，每一个所述高压开关柜与一路所述检测信号连接，每一个所述高压开关柜的光纤光路上分布有多个同波长光纤光栅。
[0032]可选的，包括多个波分复用器，每个所述波分复用器一端与所述光纤光栅解调仪的一个通道连接，另一端与N个高压开关柜连接。
[0033]可选的，所述多个波分复用器数量为4
‑
8个。
[0034]可选的，还包括计算机，与所述光纤光栅解调仪连接，用于计算并显示各高压开关柜的温度检测结果。
[0035]可选的，还包括报警装置，报警装置与所述计算机连接，所述报警装置根据所述计算机获得的检测波的波长变化量与检测温度的温度变化量关系进行报警。
[0036]如图2所示，一种光纤光栅结构图，当光源发出的光耦合进光纤后，在光纤中传输到光栅时，部分光会被反射回来，另一部分光会透射出去。反射回来的光波中心波长叫做布拉格波长，透射出去本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于光纤光栅的温度检测装置，其特征在于包括：光纤光栅解调仪，所述光纤光栅解调仪包括光源装置和波长解调中心，所述光源装置用于发射预设波长范围的激光，所述波长解调中心用于解调返回的检测光信息；波分复用器，一端与所述光纤光栅解调仪连接，用于接收所述光源装置发出的光信号，并将所述检测光信息发送至所述波长解调中心；其中，所述波分复用器根据自身的带宽通道，将接收到的所述光源装置发出的光信号分成N路检测信号，每一路所述检测信号通过光纤传输至待检测高压开关柜，其中，N为自然数且10≥N≥2；多个高压开关柜，每一个所述高压开关柜与一路所述检测信号连接，每一个所述高压开关柜的光纤光路上分布有多个同波长光纤光栅。2.根据权利要求1所述的温度检测装置，其特征在于：包括多个波分复用器，每个所述波分复用器一端与所述光纤光栅解调仪的一个通道连接，另一端与N个高压开关柜连接。3.根据权利要求2所述的温度检测装置，其特征在于：所述多个波分复用器数量为4
‑
8个。4.根据权利要求1所述的温度检测装置，其特征在于：还包括计算机，与所述光纤光栅解调仪连接，用于计算并显示各高压开关柜的温度检测结果。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐云杰，张治国，肖子洋，李光鑫，颜哲昊，郑富永，刘兴，付俊峰，喻俊浔，李路明，王华，杨涛，谭如超，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：新型
国别省市：