[发明专利]一种自带温度补偿的匹配型光纤光栅声发射传感系统有效

专利信息
申请号: 201210187630.5 申请日: 2012-06-07
公开(公告)号: CN102680582A 公开(公告)日: 2012-09-19
发明(设计)人: 魏鹏;李宁;涂万里;李成贵 申请(专利权)人: 北京航空航天大学;中国人民解放军陆军航空兵学院
主分类号: G01N29/14 分类号: G01N29/14;G01H9/00
代理公司: 北京科迪生专利代理有限责任公司 11251 代理人: 杨学明
地址: 100191*** 国省代码: 北京;11
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摘要: 发明提供了一种自带温度补偿的匹配型光纤光栅声发射传感系统,光路系统包括:泵浦源,光波分复用器,掺铒光纤,第一光隔离器,第一光纤耦合器,第一光纤布拉格光栅,第二光隔离器,第二光纤耦合器,第二光纤布拉格光栅,光电探测电路,前置放大电路,模数转换电路,FPGA,计算机;本发明主要用于结构健康监测以及结构重要部件的损伤检测,相比于采用窄带光源的功率型光纤布拉格光栅声发射传感系统,本发明自带温度补偿,可有效降低温度变化对光纤布拉格光栅传感器的影响,提高光纤布拉格光栅传感器的检测精度,同时降低了设备成本,利于实际工程应用。
搜索关键词: 一种 温度 补偿 匹配 光纤 光栅 声发 传感 系统
【主权项】:
一种自带温度补偿的匹配型光纤光栅声发射传感系统,其特征是:所述传感系统包括:泵浦源(1),光波分复用器(2),掺铒光纤(3),第一光隔离器(4),第一光纤耦合器(5),第一光纤布拉格光栅(6),第二光隔离器(7),第二光纤耦合器(8),第二光纤布拉格光栅(9),光电探测电路(10),前置放大电路(11),模数转换电路(12),FPGA(13),计算机(14);其中,第一光纤耦合器(5)的A端口与第一光隔离器(4)相连,B端口与第一光纤布拉格光栅(6)相连,C端口通过回路接入光波分复用器(2),D端口接第二光隔离器(7);其中,第二光纤耦合器(8)的E端口接第二光隔离器(7),F端口接光电探测器(10),G端口接第二光纤布拉格光栅(9),H端口空置;泵浦源(1)发出的泵浦光被光波分复用器(2)引入光路,进入掺铒光纤(3),经过掺铒光纤(3)放大后,通过第一光隔离器(4)进入第一光纤耦合器(5)的A端口,此处光被分为两路,一路通过端口B进入第一光纤布拉格光栅(6),只有符合第一光纤布拉格光栅(6)中心反射波长的窄带光能够被反射回去,并经端口C进入光路,经过多次循环后,光路最终具有稳定的输出波长与功率;另一路光通过端口D经第二光隔离器(7)到达第二光纤耦合器(8)的E端口,分为两路,一路进入空置端H,另一路通过G端口进入第二光纤布拉格光栅(9),第二光纤布拉格光栅(9)接收到外界声发射信号,中心波长发生相应的漂移,只有符合第二光纤布拉格光栅(9)中心反射波长的窄带光能够被反射回去,并通过F端口到达光电探测电路(10),此处光信号被转换为电信号,再经过前置放大电路(11)放大,进入模数转换电路(12)转换为数字信号输出,经FPGA(13)采集、滤波、解调后,在计算机(14)上得到分析与显示。
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