一种光纤光栅应力监测系统技术方案

本发明专利技术揭示的一种光纤光栅应力监测系统，光源、光分路器、光纤光栅、光功率计，其特征在于，光分路器是2×N型，其中光分路器的“2”端分别接光源和光功率计，“N”端接至少两根及两根以上的光纤，每根光纤上至少有一个光纤光栅，且在每根光纤的末端均安置有反射镜，特别是该光源是窄脉冲光源，该光源发出的光信号的波长的下限与光纤光栅反射波长区域的上限至少有1nm以上的距离，这就形成一个光纤光栅应力监测系统。当该光纤光栅应力监测系统上的任一个光纤光栅在拉伸应力的作用下飘移，并覆盖了光源发出的光信号的波长时，在光功率计上都有反应，从而完成较大范围应力的监测。本发明专利技术结构简单实用，抗环境干扰能力强，运行及使用成本低，适合于推广和使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光纤光栅应力监测系统，更具体的说是一种利用光纤光栅的变化 来监测较大范围的受力情况的监测系统。
技术介绍
现有的光纤传感器种类很多了，包括光纤光栅传感器、光纤干涉传感器、光纤微弯 传感器等多种类型，其特点是传感灵敏度高，设备复杂，使用、运行成本高，使其的应用推广 受到了很大的限制，特别是其较高的灵敏度，会响应使用中各种环境条件的改变，如光纤干 涉传感器，其灵敏度很高，但应用于实际条件下后，发现温度、气压、振动等环境因素均对其 有影响，不得不采取多种措施来防止和剔除这些因素的影响，使仪器设备趋于复杂，运行使 用成本提高；另一方面，现实生活中有的地方并不需要特别精密的设备，如我们需要了解应 力是否达到设定的力值等情况下，上述设备就显得大材小用了。另外，上述设备若想监测较 大范围的受力情况时，系统的复杂程度成倍提高，实际应用很困难。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种光纤光栅应力监测系统，该种光纤传感器既具有较低 的建立和运行成本，又能减少环境因素的影响。为实现本专利技术的目的，本专利技术揭示的一种光纤光栅应力监测系统，光源、光分路 器、光纤光栅、光功率计，其特征在于，光分路器是2XN型，其中光分路器的“2”端分别接光 源和光功率计，“N”端接至少两根及两根以上的光纤，每根光纤上至少有一个光纤光栅，且 在每根光纤的末端均安置有反射镜，特别是该光源是窄脉冲光源，该光源发出的光信号的 波长的下限与光纤光栅反射波长区域的上限至少有Inm以上的距离，这就形成一个光纤光 栅应力监测系统。当该光纤光栅应力监测系统上的任一个光纤光栅在拉伸应力的作用下飘 移，并覆盖了光源发出的光信号的波长时，在光功率计上都有反应，从而完成较大范围应力 的监测。主要影响光纤光栅的因素是应力和温度，温度的影响是每变化10摄氏度，光纤光 栅漂移约0. lnm，所以，我们居住的环境在一般情况下，最大可使光纤光栅漂移约1. Onm，而 应力却可以使光纤光栅漂移约5nm，所以只要设置合适的光源的波长，本系统就可以只监测 到应力，而不需要考虑其他因素造成的影响。应该理解，前面的概述和下面的详述都是示范性的，而不是对本专利技术的限制。 附图说明图1是根据本专利技术的实施例的示意图。图中1-窄脉冲光源，2-光分路器，3-光纤，4-光纤光栅，5-光反射镜，8-光功率计。具体实施方式图1是根据本专利技术的一个实施例的示意图。窄脉冲光源1发出的光信号，通过光 分路器2进入到光纤3和光纤光栅4中，在每根光纤的末端均安置有反射镜，光信号经反射 镜又原路返回至光功率计8中，当任意一个光纤光栅4对外界受力响应，且该光纤光栅4的 反射波长区域漂移并覆盖了光信号波长时，通过该光纤光栅4对光信号进行反射，这样在 光功率计8探测到光信号就减少，从而达到监测的目的。从上述介绍可看出，本专利技术是一种可监测大范围受力情况的系统，其结构简单实 用，周围环境的温度、气压、振动等对其基本无影响，抗环境干扰能力强，运行及使用成本 低，适合于推广和使用。当然，本专利技术并不限于前面所介绍的实施方式，我们可以将整个装置用另一种等 价装置代替，而不超出本专利技术的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光纤光栅应力监测系统，光源、光分路器、光纤光栅、光功率计，其特征在于，光分路器是２×Ｎ型，其中光分路器的“２”端分别接光源和光功率计，“Ｎ”端接至少两根及两根以上的光纤，每根光纤上至少有一个光纤光栅，且在每根光纤的末端均安置有反射镜，特别是该光源是窄脉冲光源，该光源发出的光信号的波长的下限与光纤光栅反射波长区域的上限至少有１ｎｍ以上的距离。

【技术特征摘要】
1. 一种光纤光栅应力监测系统，光源、光分路器、光纤光栅、光功率计，其特征在于，光 分路器是2XN型，其中光分路器的“2”端分别接光源和光功率计，“N”端接至少两根及两 根以上的光...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜兵，杜蔚，杜迎涛，
申请(专利权)人：西安金和光学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：87