[发明专利]一种光纤布喇格光栅风向传感器及风向计算方法

摘要

本发明属于在线监测技术领域，尤其涉及一种光纤布喇格光栅风向传感器及风向计算方法。其特征在于，该传感器的转轴垂直布置在底座的中心，导风板的中部通过螺丝固定在转轴顶部，导风板的头部通过螺丝与重锤相连；齿轮与转轴下部垂直固定，且与底座平面平行；三角弹片上端与齿轮弹性接触，三角弹片下端被固定在底座上；光纤布喇格光栅横着固定在三角弹片上表面的中心线上，通过光纤串联后与数据处理系统连接。本发明解决了现有技术抗电磁干扰能力差，长期可靠性差，不能进行远距离无源监测等难题，特别适合于在输电线路所处的强电磁环境和恶劣温湿度环境中使用，仅使用一个光纤布喇格光栅，就能实现1°的风向精度测量。

主权项

1.一种光纤布喇格光栅风向传感器，该风向传感器包括导风板(1)、重锤(2)、转轴(3)、三角弹片(4)、齿轮(5)、底座(6)、传感光纤布喇格光栅(7)和数据处理系统；其中，转轴(3)垂直布置在底座(6)的中心，导风板(1)的中部通过螺丝固定在转轴(3)顶部，导风板(1)的头部通过螺丝与重锤(2)相连；导风板(1)用于传感风向；所述重锤(2)用于导流空气，同时平衡导风板自重在导风板(1)与转轴(3)固定点产生的不平衡力矩，其特征在于，齿轮(5)与转轴(3)下部垂直固定，且与底座(6)平面平行；三角弹片(4)的顶角与齿轮(5)弹性接触，三角弹片(4)的底边被固定在底座(6)上；光纤布喇格光栅(7)纵向固定在三角弹片(4)上表面的中心线上，通过光纤串联后与数据处理系统连接；所述转轴(3)用于将导风板(1)的运动传递给齿轮(5)；所述齿轮(5)用于拨动三角弹片(4)，将齿轮(5)上一个轮齿标记为零号齿轮，安装风向传感器时，零号齿轮朝向初始方向；当风向转过一个轮齿所对应的角度时，三角弹片(4)上光纤布喇格光栅波长将形成一个脉冲变化信号；对每个脉冲依次进行识别；所述底座(6)提供接口，用于将风向传感器固定在安装位置上，所述安装位置为山谷内的易覆冰区；所述数据处理系统用于获得三角弹片(4)上光纤布喇格光栅的中心波长，并将其转化为风向，所述三角弹片(4)材料为铍青铜；所述齿轮(5)的轮齿数量为N，风向传感器的风向分辨率为360/N度。