[实用新型]应用于粮仓的光纤光栅测温湿度系统

说明书

本实用新型公开了一种应用于粮仓的光纤光栅测温湿度系统，系统包括光源系统、耦合器、解调仪、计算机和带有光纤光栅湿度传感器的光纤。本实用新型的系统框架、在粮仓内的空间排布、以及光纤光栅的固定方式，可支持实时测量粮堆内部的温湿度情况，仅使用单根光纤即可在粮堆内部进行一排(纵切面)测量点的温湿度监测，随着敖间和粮仓的增加，单位粮仓测温湿度成本大大降低，这也是本系统相对于传统的电缆测温湿度系统的显著优点。

技术领域

本实用新型涉及温湿度检测系统，具体涉及光纤光栅测温湿度系统。

背景技术

在粮食存储行业都知道湿度严重影响着粮食的安全存储。通常，粮食在湿度70％-75％储存是安全的，其内部水分在13％-13.5％。而当粮食处于安全储存情况下，其内部的含水量一般低于12％。粮食受潮致使其内部水分增加至20％以上时，粮食的新陈代谢加快，不断产生呼吸热，使局部粮温升高，就满足了粮粒发芽的条件，必然引起粮食发热和霉变，且极易产生循环反应。若想减少粮食的损失，就必须保持适当湿度与其平衡的水分。

目前，国内粮仓主要采用电缆测温度，电缆测量误差较大、灵敏度不高、故障率高等问题，其精度和可靠性有待提高；用湿度传感器测粮仓内外的空气湿度，并不能直接反映粮堆内部情况。

光纤光栅属于光纤无源器件，具有许多独特的优势，本身不带电、结构紧凑体积小、重量轻、抗电磁干扰、抗辐射性能优越，而且光纤光栅传感器的灵敏度及分辨率极高，在传输距离方面，也具有无与伦比的优势。尤其是随着掺铒光纤放大器和波分复用技术的迅速发展，光纤光栅被广泛应用于光纤通信和光纤传感等领域。因此，设计一种应用于粮仓内的光纤光栅测温湿度系统具有非常大的应用价值。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提出一种能够应用于粮仓的光纤光栅测温湿度系统，提高粮仓的测量性能，并降低铺设成本。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种应用于粮仓的光纤光栅测温湿度系统，包括光源系统、光耦合器、光纤、光纤光栅温湿度传感器、波长解调器以及信号处理系统；所述光源系统发出一定带宽的光通过光光耦合器进入光纤光栅温湿度传感器中，光耦合器连接波长解调器传输反射的光信号，波长解调器连接信号处理单元，信号处理单元根据波长数据推导出被测量的温度值，还包括若干固定盒子，固定盒子用于设置在粮堆表面；所述光纤以及光耦合器的数量均为多个，每个光纤的一端插入光耦合器中，光纤上设置有多个测量段，每个测量段上装有多个等间距设置的光纤光栅温湿度传感器，测量段由固定盒子固定，测量段可延伸至粮堆中。

进一步的，所述固定盒子包括一个底板和两个位于底板上的侧板，两个侧板平行设置，在底板上设置有两个过孔，每个侧板上设置一个过孔，光纤依次穿过其中一个侧板的过孔、底板上的两个过孔和另一个侧板的过孔，在过孔处对光纤进行轴向固定，底板的两个过孔之间的光纤形成测量段。

进一步的，位于测量段的光纤中间设置有圆形拉环用于人工拉动测量段进入粮堆中，拉环的外周面与光纤贴合引导光纤弯曲。

进一步的，所述圆形拉外周面上均匀设置多个圆环，光纤依次穿过圆环进行弯曲。

进一步的，所述光纤光栅温湿度传感器的光纤光栅的涂覆层为湿敏材料-含氟聚酰亚胺薄膜。

从上述技术方案可以看出本实用新型具有以下优点：光纤光栅型湿度传感器集Pt薄膜的湿膨胀线性度好、耐高温、耐腐蚀和光纤光栅型传感器测量精度高、小型化、易复用等特点于一身，比传统的电缆测量技术更有优势。此外，多点位整排的布设方式提高了工作效率，更降低了成本，在粮仓中有着良好的应用前景。

附图说明

图1为本实用新型的铺设俯视图；

图2为本实用新型中光纤的铺设示意图；

图3为本实用新型中光纤测量段的结构示意图。