[发明专利]一种功率补偿性多点风速检测装置及方法

说明书

本发明提出了一种功率补偿性多点风速检测装置，包括：泵浦光源，与所述泵浦光源依次交替连接的热线式光纤、掺杂光纤放大器；所述热线式光纤周围放置有光纤光栅，所述光纤光栅与光纤环形器的中间端连接，所述光纤环形器的输出端与光谱分析仪连接。通过掺杂光纤放大器用于补偿热线式光纤引起的光衰减，实现了可使用单一光源对多点风速的高精度的同时检测。

技术领域

本发明属于风速检测相关技术领域，尤其涉及一种功率补偿性多点风速检测装置及方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

风速是用来衡量气体流动速度的概念。在气象领域，人们通过风速传感器收集信息从而推算最近一段时间的气象信息。在工业领域，对风速的准确监测对交通运输、建筑物的高度和形状的设计以及军事方面都有极其重要的参考价值。在煤矿开采领域，风速是矿井通风系统中最重要的参数之一，实时、准确地获取风速数据，有助于精准控制矿井风流，可有效降温、有害气体疏散、防灭火等，保障井下安全生产。所以风速检测是煤矿井下工作开展的前提。

目前，市面上应用最多的风速传感器有超声波涡街式风速仪、多普勒测速仪、超声波风速仪、叶轮式风速仪、机械风速仪、差压式风速仪。多数的风速传感器不能在恶劣的环境里测量，不能屏蔽电磁的干扰，精度不高、体积偏大、不易携带，在测量上存在许多的局限性，并且无法实现使用单一源进行多点风速检测。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种功率补偿性多点风速检测装置及方法，实现使用单一光源对风速的多点同时检测，具有功率高，精度高等优点。

为实现上述目的，本发明的一个或多个实施例提供了如下技术方案：本发明的第一个方面提供一种功率补偿性多点风速检测装置，包括：泵浦光源，与所述泵浦光源依次交替连接的热线式光纤、掺杂光纤放大器；所述热线式光纤周围放置有光纤光栅，所述光纤光栅与光纤环形器的中间端连接，所述光纤环形器的输出端与光谱分析仪连接。

本发明的第二个方面提供一种功率补偿性多点风速检测方法，采用如上述的一种功率补偿性多点风速检测装置，包括：

打开所述风速检测装置的电源，采用光谱分析仪检测此时所对应的光纤光栅的波长；

打开风洞改变热线式光纤周围温度，采用光谱分析仪检测此时所对应的光纤光栅的波长；

比较光纤光栅前后波长变化，反演得到风洞风速大小。

以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：

在本发明中，泵浦光源依次交替连接的热线式光纤、掺杂光纤放大器，不同风洞风速通过改变热线式光纤周围温度导致热线式光纤对应的光纤光栅的波长漂移量不同，掺杂光纤放大器用于补偿热线式光纤引起的光衰减，通过检测光纤光栅波长的变化反演处不同风洞处的风速的大小，实现了可使用单一光源对多点风速的高精度的同时检测。

本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明实施例一中功率补偿性多点风速检测装置整体示意图；

图2是本发明实施例二中不同风速下对应的光谱分析仪6.0上波长；

图3是本发明实施例二中不同风速下对应的光谱分析仪6.1上波长；

图4是本发明实施例二中不同风速下对应的光谱分析仪6.n上波长；