[发明专利]一种用于检测流体复合参数的测试仪及数据处理方法

说明书

本申请公开了一种用于检测流体复合参数的测试仪及数据处理方法，包括：光源模块、传感器接口模块、光谱仪、第一光开关组、第二光开关组、处理模块，光源模块为传感器接口模块提供多频持续光源，第一光开关组控制光源到传感器接口模块的光路组合；复合光纤光栅传感器接收光信号及产生反射光信号，反映流体温度、压力、压力脉动、流速的相关信息；第二光开关组控制发送传感器接口模块到光谱仪的拟测回路的反射光信号；光谱仪接收所述反射光信号和比对光信号，并将光信号转化为电信号；处理模块向光开关组发送控制信号，以及用于接收和处理电信号，通过差减比对的方法屏蔽振动信号，由预存数据和修正系数，得到所述流体复合参数的相关数值。

技术领域

本申请涉及流体参数检测技术领域，具体涉及一种用于检测流体复合参数的测试仪及数据处理方法。

背景技术

随着工业智能化的发展，越来越多的工程机械以遥控或自动化等形式进入工程现场。通常情况下，工程现场的环境比较恶劣，各类工程机械的液压系统易出现故障，在诊断液压系统故障的现有技术中，通常仅是检测液压系统的温度、压力和流速中的一个，因此很难诊断出液压系统的故障,为了对这些参数能够同时检测出，并保证不占用过多的空间，人们利用光纤光栅技术对这些参数进行复合测量，发明了许多光纤光栅复合传感器，将光纤光栅串联或并联在一个传感器内，利用激光光源给予光信号，并通过光谱仪对反射或透射的光信号进行采集，由处理器按光谱与液压系统的温度、压力和流速等参数间的线性关系完成计算，从而得到具体的液压系统的温度、压力和流速等参数。因此，这种通常的方法，由于光栅对温度的灵敏度不高，对应力的灵敏度较高，通常难以满足工程需要，为此，光栅通常需要封装，但是，封装后数据的读取通常采用的是光谱与参数之间的狭小的一段线性对应关系，造成大部分光信号携带的参数信息被屏蔽，读取范围过小，也难以满足工程需要；同时，实验室用的光谱仪存在体积大、成本高，光谱仪内部元件之间位置关系要求严格，抗击工程震动的能力较差的问题。

结合工程机械体积不大，传输距离一般不超过1公里，目前用于传感器的单模光纤传输损耗可以降低到0.0.154dB/Km，所以可以实现非激光光源的其它光源作为光学器件的输入能源；另外，随着计算机技术的发展，为大数据的快速存储和处理带来了可通过软件处理的方式解决震动问题，以及抗震工作台的发展，光纤光栅解调仪的发展，在FBG的快速测量中的解调已可实现40nm范围内高达1KHz的快速扫描，且通道扩展简单，这些都给光纤光栅传感器应用于工程机械带来了机遇，因此，结合前期公开了的一种能够同时检测液压管内的例如温度、压力、流速、压力脉动等流体参数的六路光纤光栅复合传感器，实现一种具有在工程机械上抗击振动和体积小巧的测试读取系统的仪器，就成为了工程应用所要亟待解决的问题。

因此，研究一种能够满足工程体积小以及抗震能力强、检测速度快的测试仪，尤为急迫和重要。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现用技术中检测流体参数的测试仪体积大、抗震能力低，难以应用到工程领域的问题，本申请提出了一种用于检测流体复合参数的测试仪及数据处理方法，包括：