[发明专利]晶闸管壳内温度实时测量系统

权利要求书

1.一种晶闸管壳内温度实时测量系统，所述晶闸管包括铜壳(1)、瓷环(2)、硅片(3)和钼片(4)，所述铜壳(1)的外侧套设一瓷环(2)，所述铜壳(1)的内部设有硅片(3)和钼片(4)，所述硅片(3)夹持在两个钼片(4)之间，其特征在于：该测量系统包括光纤光栅温度传感器(5)，所述光纤光栅温度传感器采用由石英玻璃制成的光纤(51)，且在该光纤(51)上刻蚀有光栅(52)，各光栅即为该测量系统的测量点，用于实现多光栅同时测量晶闸管钼片层的温度分布；所述晶闸管的钼片(4)上设有用于容纳光纤(51)的开槽(6)，所述晶闸管的瓷环(2)上设有用于引出光纤的开孔(7)，所述光纤(51)穿过该开孔后通过多模光纤(8)与解调仪(9)相连，所述解调仪(9)将光纤光栅温度传感器传来的反射光的反射波长解调成温度信号，从而得到晶闸铜壳内温度的实时信息，所述解调仪(9)将解调后的数据经网线传输至后台计算机(10)。

2.如权利要求1所述的晶闸管壳内温度实时测量系统，其特征在于：所述钼片(4)上的开槽(6)形状为螺旋形，所述光纤(51)置于该开槽(6)内，且在各光栅(52)的两侧均采用高温硅胶进行固定，使各光栅(52)与钼片(4)之间留有间隙。

3.如权利要求2所述的晶闸管壳内温度实时测量系统，其特征在于：所述光纤(51)先进行载氢退火处理，然后在该光纤表面除了各光栅以外的位置涂覆聚酰亚胺。

4.如权利要求3所述的晶闸管壳内温度实时测量系统，其特征在于：所述光纤(51)的直径为0.13-0.15mm。

5.如权利要求1所述的晶闸管壳内温度实时测量系统，其特征在于：所述开孔(7)的中心线与晶闸管的瓷环(2)中心线相垂直，通过所述开孔引出光纤(51)后，向开孔中填入高温硅胶进行填封。

6.如权利要求5所述的晶闸管壳内温度实时测量系统，其特征在于：所述光纤(51)穿过开孔后，位于晶闸管外面的光纤的外侧由内向外依次包裹有软铠和硬铠(19)，以防止光纤折断，所述光纤通过多模光纤(8)与位于屏蔽室内的解调仪(9)相连，所述光纤与多模光纤采用光接头(20)进行连接。

7.如权利要求1或6所述的晶闸管壳内温度实时测量系统，其特征在于：所述解调仪(9)包括宽带光源(11)、隔离器(12)、定向耦合器(13)、压电陶瓷(14)、可调谐F-P滤波器(15)、光电探测器(16)、信号处理器(17)和以太网接口(18)，所述宽带光源(11)发出连续光照射光纤(51)，所述隔离器(12)隔离各光栅(52)的反射光，所述定向耦合器(13)导引各光栅的反射光进入可调谐F-P滤波器(15)，当可调谐F-P滤波器的导通中心波长与光栅(52)反射光的反射波长相等时，光电探测器(16)能探测到最大光强，经光电探测器转换成电信号，此电信号的峰值对应于导通中心波长和测量点的温度；所述信号处理器(17)接收光电探测器发来的电信号并转换成以太网通信数据，通过以太网接口(18)上传至后台计算机(10)；同时，后台计算机(10)通过以太网接口来调整信号处理器发出的锯齿波电压的频率，通过该锯齿波电压驱动压电陶瓷(14)来控制可调谐F-P滤波器(15)的透射波长。