[发明专利]一种分布式光纤光栅测温传感装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种光纤光栅测温传感设备的技术领域，具体的说是一种光纤光栅测温传感装置，特别涉及其内部机械结构。 

背景技术

光纤是目前主流传输媒介，具有传输频带宽、通信容量大、损耗低、不受电磁干扰、光缆直径小、重量轻、原材料来源丰富等优点，因此被广泛地应用在通信、电视、数据传输网络中。 

基于光纤的传感技术具有其它传感技术无可比拟的应用优越性，使得其在重大基础设施、重大工程结构及高危工程安全监测方面发挥着越来越重要的作用。 

利用光纤的测温传感系统主要应用于石化，电力，建筑，煤矿和交通等行业，其作用是对这些重要的场所进行实时温度的监控。它能起到保证工业系统设备正常运行，保障生命和财产的安全起到重要的作用。 

现有专利中公开日2002年9月14日，公开号CN1363828A的中国专利申请公开了一种《全同光纤光栅温度检测报警系统》是由激光驱动器，激光器，同步控制器，耦合器，恒温槽，滤光器，光电探头，和计算机等元件组成。其工作原理为：激光器连续不断地向探测光缆中发射激光，激光在光缆中传输过程中会发生后向散射，由于喇曼光谱对温度是敏感的，通过耦合器和分光器将后向散射光中的喇曼光谱分离出来，再经过光电转换和信号放大处理后进行数据采集，然后再将采集到的数据送往数据处理器计算机进行处理计算，最终得出温度数据。这种类型的传感系统由于光纤光栅受温度变化引起光栅物理尺寸发生变化，而导致其反射光谱的波长发生变化，进而反映出被检测点温度的变化情况。其实现了多个监测点的在线连续温度检测，解决了信号传递过程中的高压绝缘问题，还避免了无线发射，接收过程中的抗干扰问题。 

但由于该技术方案采用多个光栅常数完全相同的全同光纤光栅作为传感器，存在着在串接在一根光纤上的多个光纤光栅中，无法分辨具有使哪个被检测点发生运行超温的不足。但是现有的装置都需要返还给厂家测量调试，要浪费很多物力和财力。同时，还存在由于它是通过热电偶传感器多次测量温度的平均值，准确度和精确度都很小；标定温度时会是中断温度监测。 

发明内容

本发明的目的是提供一种分布式光纤光栅测温传感装置，该装置不需要返还厂家测量调试，也不会影响系统持续良好的工作。 

根据本发明第一方面，提供了一种分布式光纤光栅测温传感装置，包括：激光器，激光驱动器，同步控制器，耦合器，滤波器，光电探测器，放大器，数据采集器，数据处理器，其特征在于：该分布式光纤测温传感装置还设有恒温箱和数据处理器，在恒温箱内设有温度控制模块；数据处理器是由光谱分析模块、控制及数据处理模块构成；各个元件之间为电联接关系。 

其中该分布式光纤光栅测温传感装置的各个电子元件之间的连接关系为：激光驱动器的输入端与同步控制器的输出端连接，激光驱动器的输出端与激光器进行连接，激光器的输出端与耦合器的输入端连接，同步控制器的输入端与数据处理器的输出端进行连接，耦合器的输出端与滤波器的输入端连接，滤波器的输出端与光电探测器的输入端连接，光电探测器的输出端与放大器的输入端连接，放大器的输出端与数据采集器的输入端连接，数据处理器的一端与数据采集器的输出端连接，耦合器的光束输出端通过光束与恒温箱的光束输入端连接，恒温箱与数据采集器双向连接。 

其中激光器发出的激光光源、滤波器、光电探测器与数据处理器中的光谱分析模块、控制及数据处理模块电连接。 

其中控制及数据处理模块至少包括有过零探测、放大、模/数转换，采样和微处理器电路。

其中耦合器为光纤耦合器。 

其中激光器发出激光光源与耦合器的一个分路端口光连接，耦合器的另一个分路端口经过滤波器与光电探测器的输入端口光连接. 

其中温度控制模块是由单片机，温度传感器和半导体制冷片构成。 

其中单片机分别于温度传感器和半导体制冷片相连接。 

其中光纤光栅传感器为具有不同光栅栅距的光纤光栅传感器。 

本发明的优越性为：与现有技术相比，该装置可以自校准维持长时间的连续精准地测量，大大提高了标定的温度精准性和精确度，减少项目运作停工的时间和次数。同时，该装置不需要返还厂家测量调节，节省物力和财力。 

附图说明

图1是本发明的分布式光纤光栅测温传感装置的示意图； 

图2是图1中的温度控制模块的示意图； 

图3是图1所示的数据处理器的示意图。