[发明专利]温度跳变光纤开关以及温度跳变光纤开关系统

说明书

本发明提供一种温度跳变光纤开关以及温度跳变光纤开关系统，该温度跳变光纤开关包括壳体、入射准直器、接收准直器以及跳变组件，入射准直器和接收准直器分别插装在壳体相对的两侧，跳变组件安装于壳体内部；跳变组件包括温度形变材料板以及光切换板，光切换板安装于温度形变材料板上；光切换板随温度形变材料板的形变而发生运动并改变入射准直器与接收准直器之间的光路。该温度跳变光纤开关系统应用该温度跳变光纤开关，应用本发明可实现在特殊环境中无电流检测温度且成本较低。

技术领域

本发明涉及光纤传感技术领域，具体的，涉及一种温度跳变光纤开关，还涉及应用该温度跳变光纤开关的温度跳变光纤开关系统。

背景技术

在很多高压电场环境，例如开关柜切换的触点、电缆接头等，在输电工作状态中很容易出现高温异常工作情况，容易造成生产事故。

一般对于这种特殊环境的温度测量，现有技术中，可采用很多种方法来实现。一种是采用热电偶的方法来进行测量，但这种热电偶传输的信号为电信号，在高压电场中很容易受到干扰，而且容易传导高电压，会造成检测设备的损坏。另一种是采用光纤FBG(FiberBragg Grating，光纤布拉格光栅)或分布式光纤测温方法，但这种方法成本较高。还有一种是采用红外远距离进行测量关键点的温度，但是这种红外测量温度不能实时监测，且这类设备成本较高。

另外，对于这种特殊环境的测温主要是对一定温度值时给予提示，即温度超过一定值时，要求设备提出预警信号。因此要求测温设备具有安全、低成本、实时监测的特点。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种可实现无电流检测温度且成本较低的温度跳变光纤开关。

本发明的第二目的是提供一种可实现无电流检测温度且成本较低的温度跳变光纤开关系统。

为了实现上述目的，本发明的温度跳变光纤开关包括壳体、入射准直器、接收准直器以及跳变组件，入射准直器和接收准直器分别插装在壳体相对的两侧，跳变组件安装于壳体内部；跳变组件包括温度形变材料板以及光切换板，光切换板安装于温度形变材料板上；光切换板随温度形变材料板的形变而发生运动并改变入射准直器与接收准直器之间的光路。

由上述方案可见，本发明温度跳变光纤开关通过设置温度形变材料板以及光切换板，温度形变材料板随温度变化带动光切换板，使得光切换板可改变入射准直器与接收准直器之间的光路，从而实现光功率的改变，进而可以判断温度达到预设值。另外，使用光信号进行数据传输，可避免在特殊环境中使用电信号，避免被干扰，提高检测的准确性。同时，本发明温度跳变光纤开关结构简单，可减少器件的设置，节约成本。

进一步的方案中，温度形变材料板包括温度形变金属板。

由此可见，使用温度形变金属板作为温度形变材料板，不易损坏，且稳定性较高。

进一步的方案中，温度形变金属板是双金属片。

由此可见，双金属片的工作稳定性高，可提高温度跳变光纤开关工作稳定性。

进一步的方案中，壳体由感温绝缘材料制成。

由此可见，为了便于采集温度，采用感温绝缘材料制造壳体，可便于温度传递，同时不容易导电。

为了实现上述第二目的，本发明提供的温度跳变光纤开关系统包括光源发射器件、温度跳变光纤开关、光接收器件以及主控制器；温度跳变光纤开关包括壳体、入射准直器、接收准直器以及跳变组件，入射准直器和接收准直器分别插装在壳体相对的两侧，跳变组件安装于壳体内部，光源发射器件与入射准直器通过第一光纤连接，光接收器件与接收准直器通过第二光纤连接，光源发射器件与光接收器件分别与主控制器电连接；跳变组件包括温度形变材料板以及光切换板，光切换板安装于温度形变材料板上；光切换板随温度形变材料板的形变而发生运动并改变入射准直器与接收准直器之间的光路。