[发明专利]一种基于光纤微弯损耗的在线监测栅栏装置

说明书

技术领域

本发明属于光纤传感技术领域，具体涉及一种基于光纤微弯损耗的在线监测栅栏装置。

背景技术

光纤微弯传感器是1980年J.N.Fields和J.H.Cole首次提出的，属于光强调制型光纤传感器。光纤微弯技术原理是：基于光纤的微弯而产生的光强损耗。当光纤受到弯曲扰动时，将会产生弯曲损耗，主要是微弯损耗和宏弯损耗。两种弯曲损耗都是由于光纤弯曲时导致纤芯中发生模式耦合，传导模会变成辐射模，从而引起光纤功率的损耗。

现有的光纤传感装置，如光纤光栅传感器、光纤干涉传感器等多种类型，其特点是传感灵敏度很高，但设备复杂，使用运行成本高，使其应用推广受到了很大的限制。如光纤干涉传感器，其灵敏度很高，但在实际应用中，发现温度、气压、振动等环境因素均对其有影响，故不得不采取多种措施来防止和剔除这些因素的影响，结果使仪器设备趋于复杂，运行使用成本提高。另一方面，现实生活中有的地方并不需要特别精密的设备，如我们需要了解应力是否达到设定的力值等情况下，上述设备就显得大材小用了。另外，系统的复杂程度越高，实际应用越困难。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种基于光纤微弯损耗的在线监测栅栏装置，基于探测光纤的弯曲或微弯损耗来实现对外界压力的探测，不仅灵敏度高，而且结构简单，成本低。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种基于光纤微弯损耗的在线监测栅栏装置，包括光纤夹具和栅栏杆，其特征在于：所述光纤夹具由上盖和基座构成，上盖的底部设置有上盖波浪形齿，基座的顶部设置有基座波浪形齿，所述上盖波浪形齿和基座波浪形齿以齿尖与凹槽相对应的方式设置，所述上盖波浪形齿和基座波浪形齿之间夹有探测光纤，所述上盖固定在栅栏杆上。

所述探测光纤采取一根探测光纤以一来一回的方式夹在上盖波浪形齿和基座波浪形齿之间。

所述光纤夹具有两个，其两个上盖对称分布在栅栏杆的两侧并用螺钉通过上盖上的固定装配孔紧固在栅栏杆上。

所述上盖和基座采用防腐蚀耐高温的材料制造。

所述栅栏杆采用防腐蚀耐高温的材料制造。

所述夹在上盖波浪形齿和基座波浪形齿之间的探测光纤同时也敷设贯穿在栅栏杆中。

本发明与现有技术相比有益效果体现在：探测光纤夹在上盖波浪形齿和基座波浪形齿之间，且夹具与栅栏杆紧固定成一体的结构，使得这种在线监测装置可以非常容易的探测到因施加在栅栏杆上的任意外力而引起的光纤弯曲损耗，灵敏度很高，同时该装置结构简单，容易装配，免调试，免维护，简化了现场施工及安装步骤，降低了投入成本。

附图说明

图1为本发明光纤夹具与探测光纤结构示意图。

图2为本发明光纤夹具与探测光纤立体结构示意图。

图3为本发明立体结构示意图。

图4为本发明工作原理示意图。

图中：

1-上盖，2-上盖波浪形齿，3-基座波浪形齿，4-基座，5-探测光纤，6-固定装配孔，7-栅栏杆。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的具体实施过程。

实施例一：如图1、图2、图3、图4所示，一种基于光纤微弯损耗的在线监测栅栏装置，包括光纤夹具和栅栏杆7，所述光纤夹具由上盖1和基座4构成，上盖1的底部设置有上盖波浪形齿2，基座4的顶部设置有基座波浪形齿3，所述上盖波浪形齿2和基座波浪形齿3以齿尖与凹槽相对应的方式设置，所述上盖波浪形齿2和基座波浪形齿3之间夹有探测光纤5，这种设置方式可以保证探测光纤受到很小的外力即可弯曲变形，所述上盖1上有两个固定装配孔6，两个上盖1对称分布在栅栏杆7的两侧并用螺钉通过上盖1上的固定装配孔6紧固在栅栏杆7上，即两个上盖1跟栅栏杆7固定成为一体。

本探测装置中设置一根探测光纤5，所述探测光纤5在上盖波浪形齿2和基座波浪形齿3之间一来一回的敷设两次。

所述上盖1和基座4采用防腐蚀耐高温的材料制造。

所述栅栏杆7采用防腐蚀耐高温材料制造。

所述夹在上盖波浪形齿2和基座波浪形齿3之间的探测光纤5同时也以单根形式敷设贯穿在栅栏杆7中。

在实际应用中，本发明所述的在线监测栅栏装置根据需要会设置多个，其中的栅栏杆7间隔均匀位于同一平面上，多个在线监测装置之间通过一个U型槽连接，所述基座4焊接在所述U型槽内并且与栅栏杆之间保持一定的间距，U型槽对基座4起到固定支撑作用。