[发明专利]基于光纤光栅传感技术的无源风速监测装置、系统及方法

摘要

本发明提供一种基于光纤光栅传感技术的无源风速监测装置、系统及方法，所述装置包括三杯式风杯、传动装置、安装在应变悬臂梁上的光纤光栅应变传感器；传动装置包括转动圆盘、做往复水平运动的横向联动杆、与三杯式风杯为一体结构的中心转轴；中心转轴的底端固定在转动圆盘的中心区域，转动圆盘连接横向联动杆的一端头，横向联动杆的另一端头安装一个弹簧，弹簧作用在应变悬臂梁上。使用该装置能够实时在线监测风速的大小，监测结果更准确可靠，解决了现有电子式风速测量技术在有源供电、抗电磁干扰、信号远程传输不稳定、数据传输容量受限的问题。

主权项

一种基于光纤光栅传感技术的无源风速监测系统，其特征在于，包括：耦合器、信号调解仪和服务器，还包括：基于光纤光栅传感技术的无源风速监测装置；所述基于光纤光栅传感技术的无源风速监测装置包括：三杯式风杯、传动装置、安装在应变悬臂梁上的光纤光栅应变传感器；所述传动装置包括：转动圆盘、做往复水平运动的横向联动杆、与所述三杯式风杯为一体结构的中心转轴；所述中心转轴的底端固定在所述转动圆盘的中心区域，所述转动圆盘连接所述横向联动杆的一端头，所述横向联动杆的另一端头安装一个弹簧，所述弹簧作用在所述应变悬臂梁上；所述信号调解仪包括：光源和调解装置，所述光源、调解装置分别通过所述耦合器与所述光纤光栅应变传感器连接；所述调解装置与所述服务器连接；其中，所述光纤光栅应变传感器获取风吹动所述三杯式风杯时的应变悬臂梁的应变信息，通过所述耦合器接收所述光源发出的第一光谱信号，并根据所述应变信息和所述第一光谱信号产生相应的应变波长的第二光谱信号，并将所述第二光谱信号发送至所述调解装置；所述调解装置对获取所述第二光谱信号的功率，并将所述第二光谱信号调解成波长编码的数字信号；所述服务器接收所述数字信号，根据所述数字信号获取所述光纤光栅应变传感器的应变频率，根据所述应变频率获取风速大小；其中，所述光源、所述调解装置和所述光纤光栅应变传感器均通过光纤与所述耦合器连接；所述系统还包括：与所述服务器连接的显示器，用于显示所述风速大小，并对所述风速大小进行修正；与所述服务器连接的存储器，用于存储所述风速大小。