[发明专利]一种天然气管道泄漏光纤检测系统的抗相位衰落方法和系统

摘要

本发明是一种天然气管道泄漏光纤检测系统的抗相位衰落方法和系统。涉及机械振动的测量、冲击的测量和管道系统技术领域。它是在管道本体上每隔一定距离安装一个迈克耳逊干涉仪或马赫-曾德干涉仪结构的传感器，各传感器通过光分束器和合束器并联接在发射光纤和回传光纤之间；基于锯齿波或倒锯齿波调制的激光器作为光源，以及不等臂长的迈克耳逊干涉仪或马赫-曾德干涉仪作为传感器，在干涉仪信号中产生近似单频的余弦信号载波，使用与载波信号同频的余弦和正弦信号对载波信号进行解调，得到原始泄漏声波信号。本发明能有效地消除相位衰落引起的灵敏度和信噪比不稳定的问题、实现对泄漏信号的可靠检测。

主权项

一种天然气管道泄漏光纤检测系统的抗相位衰落方法，其特征是在管道本体上每隔一定距离安装一个迈克耳逊干涉仪或马赫‑曾德干涉仪结构的传感器，各传感器通过光分束器和合束器并联接在发射光纤和回传光纤之间；相邻多个传感器构成一个传感器组，每个传感器组使用一根独立的回传光纤传输给光电探测器；基于锯齿波或倒锯齿波调制的激光器作为光源，以及不等臂长的迈克耳逊干涉仪或马赫‑曾德干涉仪作为传感器，在干涉仪信号中产生近似单频的余弦信号载波，使用与载波信号同频的余弦和正弦信号对载波信号进行解调，得到原始泄漏声波信号；采用光纤迈克耳逊干涉仪或马赫‑曾德干涉仪作为泄漏声波检测传感器，其输出的光强信号经光电转换后可以写成：V0∝1+Vcos(φs+φn+φ0)+Vn其中，V0是输出的电压信号，V是干涉仪的可视度，Vn是电路附加噪声，φs为由水声波引起的相差信号，即为要探测的泄漏声波信号，φ0为干涉仪的初始相位，是个常量，φn为位相差的低频漂移，是一个不确定量，随温度和外界环境影响而变化。