基于光纤偏振光时域反射传感的振动监测结构及方法技术

基于光纤偏振光时域反射传感的振动监测结构包括激光器（１），第一耦合器（２）、第二耦合器（７）、第三耦合器（８）、第四耦合器（１１）、第五耦合器（１３），声光调制器（３），起偏器（４），环形器（５），传感光纤（６），第一检偏器（９）和第二检偏器（１０），第一探测器（１２）和第二探测器（１４），第一低通滤波器（１５）和第二低通滤波器（１６），第一模数转换器（１７）和第二模数转换器（１８），ＦＰＧＡ（１９），微处理器ＭＣＵ（２０）；通过多次测量得到光纤各个区段偏振态随时间的变化情况，再结合傅里叶变换技术得到频谱信息，通过对频谱信息的分析得到振动的信息。该方法相较于此前的ＰＯＴＤＲ系统采用的对偏振态进行迭代运算的方法，具有算法简单、数据运算量小的优点，大大减少了系统所需的检测时间和成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是一种用于振动频率和强度监测的传感设备及方法，尤其是一种基于光 纤偏振光时域反射传感的具有分布式测量的振动监测专用设备及振动监测方法。
技术介绍
在桥梁、管道的健康监测中，许多潜在的危险往往体现为某种机械振动形式。 比如桥梁的摇晃，管道周围施工机械的运动等。若能够对振动情况进行在线监测， 就可以实现对潜在危险的预警。传统的振动传感器主要利用磁电效应和压电效应将振动信号转换为电信号进行 测量。这种测量方式主要存在以下几点不足首先，该测量方式只能支持单点或多个点进行串联的准分布式测量，不能进行 真正的分布式测量，在长距离、大空间范围的测量应用场合，其空间分辨率和对微 小振动的检测灵敏度均会受到限制。其次，该测量方式易受电磁干扰的影响，且传感器本身易受腐蚀、在恶劣应用 环境下寿命较短，使得该传感方式的应用场合受到较大的限制。基于光纤的光时域反射计(OTDR)检测方式因为具有支持全分布式测量、抗电 磁千扰、耐腐蚀、耐久性好等优点，在当前的健康检测中，获得了广泛的应用。但是普通的0TDR系统，在测量中关注的仅仅是光纤中背向散射光强度的变化， 对于机械振动不敏感，难以应用到需要对机械本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于光纤偏振光时域反射传感的振动监测结构，其特征在于，在结构上包括激光器（１），第一耦合器（２）、第二耦合器（７）、第三耦合器（８）、第四耦合器（１１）、第五耦合器（１３），声光调制器（３），起偏器（４），环形器（５），传感光纤（６），第一检偏器（９）和第二检偏器（１０），第一探测器（１２）和第二探测器（１４），第一低通滤波器（１５）和第二低通滤波器（１６），第一模数转换器（１７）和第二模数转换器（１８），ＦＰＧＡ（１９），微处理器ＭＣＵ（２０）；　当激光器（１）为内调 制激光器时，　激光器（１）的输出端接环形器（５）的输入端，环形器（５）的输出端接第三耦合器（８）的输入端，第三耦合器（...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王顺，张旭苹，张益昕，谢飞，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]