專利名稱：分布式線型光纖測(cè)溫儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種分布式線型光纖測(cè)溫儀。
背景技術(shù)在對(duì)各大工程系統(tǒng)溫度(火災(zāi))的分析中，測(cè)溫方式、測(cè)溫點(diǎn)分散不連續(xù)、測(cè)溫距 離、測(cè)溫精度、溫度信號(hào)的提取與升溫點(diǎn)的定位分析是一個(gè)重要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的測(cè)溫裝置有帶 電檢測(cè)、溫度精度低、定位模糊、測(cè)溫反映速率低，測(cè)溫有效距離短、施工困難等弱點(diǎn)。根據(jù) 各大工程實(shí)際溫度(火災(zāi))監(jiān)測(cè)信號(hào)情況結(jié)合光學(xué)技術(shù)及電子電路技術(shù)研制滿足要求分布 式線型光纖測(cè)溫系統(tǒng)。一個(gè)有效的區(qū)域中監(jiān)測(cè)溫度(火災(zāi))的儀器采集的數(shù)據(jù)越連續(xù)，采 集得到的實(shí)際信號(hào)越真實(shí)，準(zhǔn)確性越高，這樣就需要一種超強(qiáng)運(yùn)算能力、高速采集處理的裝 置。通過對(duì)溫度(火災(zāi))的長期監(jiān)測(cè)與分析，可得出溫度(火災(zāi))的許多信息，所以能否對(duì) 溫度(火災(zāi))進(jìn)行長期、連續(xù)、精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)很大程度上決定溫度(火災(zāi))預(yù)警及報(bào)警的準(zhǔn)確性 及及時(shí)性
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種分布式線型光纖測(cè)溫儀，有效克服現(xiàn)有技術(shù)測(cè)溫不 連續(xù)，定位精度模糊以及安全性能差的缺陷，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確、連續(xù)測(cè)溫。上述的目的通過以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)分布式線型光纖測(cè)溫儀，其組成包括高壓供電單元，所述的高壓供電單元連接激 光器單元和光電轉(zhuǎn)換單元，所述的激光器單元連接所述的光電轉(zhuǎn)換單元和高速光纖數(shù)據(jù)累 加器，所述的光電轉(zhuǎn)換單元連接所述的高速光纖數(shù)據(jù)累加器，所述的高速光纖數(shù)據(jù)累加器 連接計(jì)算機(jī)。所述的分布式線型光纖測(cè)溫儀，所述的高壓供電單元包括電壓基準(zhǔn)芯片和測(cè)溫模 塊。所述的分布式線型光纖測(cè)溫儀，所述的激光器單元包括延時(shí)芯片，所述的延時(shí)芯 片連接調(diào)理芯片，所述的調(diào)理芯片連接所述的高壓供電單元控制下的開關(guān)芯片，所述的開 關(guān)芯片連接激光發(fā)生器，所述的激光發(fā)生器連接光纖。所述的分布式線型光纖測(cè)溫儀，所述的光電轉(zhuǎn)換單元包括斯托克斯光電轉(zhuǎn)換電路 和反斯托克斯光電轉(zhuǎn)換電路，所述的斯托克斯光電轉(zhuǎn)換電路和所述的反斯托克斯光電轉(zhuǎn)換 電路分別連接高速光纖數(shù)據(jù)累加器單元。本實(shí)用新型的有益效果1.本實(shí)用新型是一種用于實(shí)時(shí)測(cè)量空間溫度場(chǎng)的傳感系統(tǒng)，利用光纖作為感溫和 傳感媒介。2.本實(shí)用新型具有防燃，防爆，抗腐蝕，抗電磁干擾，在有害環(huán)境中使用安全。3.本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)快速線性測(cè)溫并定位，具有程控報(bào)警開關(guān)量輸出。系 統(tǒng)綜合了光機(jī)電，計(jì)算機(jī)一體化技術(shù)，使系統(tǒng)具有自檢測(cè)功能。[0013]4.本實(shí)用新型的優(yōu)良的軟硬件配置保證了系統(tǒng)具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性和可靠性，同時(shí) 在長期工作時(shí)具有最佳的安全性。5.本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)完全無人值守的自動(dòng)化管理，從而大量的節(jié)約人力，物力。

附圖1是實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2是本實(shí)用新型高壓供電單元示意圖。附圖3是本實(shí)用新型的激光器單元示意圖。附圖4是本實(shí)用新型光電轉(zhuǎn)換單元示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1 如附圖1所示，分布式線型光纖測(cè)溫儀，其組成包括高壓供電單元1，所述的高壓 供電單元連接激光器單元2和光電轉(zhuǎn)換單元3，所述的激光器單元2連接所述的光電轉(zhuǎn)換單 元3和高速光纖數(shù)據(jù)累加器4，所述的光電轉(zhuǎn)換單元3連接所述的高速光纖數(shù)據(jù)累加器4， 所述的高速光纖數(shù)據(jù)累加器4連接計(jì)算機(jī)5。實(shí)施例2:如附圖2所示，上述的分布式線型光纖測(cè)溫儀，所述的高壓供電單元包括電壓基 準(zhǔn)芯片和測(cè)溫模塊。電壓基準(zhǔn)芯片6的輸出端分別與運(yùn)放ul、u4、u7的正相輸入端相連，測(cè) 溫模塊7的輸出端分別與運(yùn)放u2、u5、u8的負(fù)相輸入端相連，電路8為激光器單元2的供電 電路，其中ul、u2、u3均為同相比例運(yùn)算放大器且u3為高壓運(yùn)算放大器；電路9為光電轉(zhuǎn)換 單元3斯托克斯光電轉(zhuǎn)換電路的供電電路，其中u4、u5、u6均為同相比例運(yùn)算放大器且u6 為高壓運(yùn)算放大器；電路10為光電轉(zhuǎn)換單元3反斯托克斯光電轉(zhuǎn)換電路的供電電路。其中 u7、u8、u9均為同相比例運(yùn)算放大器且u6為高壓運(yùn)算放大器。實(shí)施例3 如附圖3所示，上述的分布式線型光纖測(cè)溫儀，所述的激光器單元包括延時(shí)芯片 11，所述的延時(shí)芯片連接調(diào)理芯片12，所述的調(diào)理芯片連接所述的高壓供電單元1控制下 的開關(guān)芯片13，所述的開關(guān)芯片連接激光發(fā)生器14，所述的激光發(fā)生器連接光纖15。實(shí)施例4 如附圖4所示，上述的分布式線型光纖測(cè)溫儀，所述的光電轉(zhuǎn)換單元3包括斯托克 斯光電轉(zhuǎn)換電路和反斯托克斯光電轉(zhuǎn)換電路，斯托克斯光強(qiáng)的電信號(hào)和攜帶反斯托克斯光 強(qiáng)的電信號(hào)依次輸入高速光纖數(shù)據(jù)累加器單元4的chb端口和cha端口 ；高速光纖數(shù)據(jù)累 加器單元4將輸入的兩路信號(hào)進(jìn)行模擬信號(hào)調(diào)理、A/D轉(zhuǎn)換處理和累加處理后將信號(hào)傳輸 給計(jì)算機(jī)5進(jìn)行分析及顯示連續(xù)的溫度曲線。工作過程 高速光纖數(shù)據(jù)累加器單元觸發(fā)激光器單元產(chǎn)生激光脈沖信號(hào)并沿著探測(cè)光纖傳 播；激光脈沖信號(hào)在光纖中傳播由于環(huán)境溫度場(chǎng)的變化使其背向反射光的光錢也隨之發(fā)生 變化(即拉曼散射)其反射光經(jīng)光學(xué)器件分成兩路分別輸入光電轉(zhuǎn)換單元的斯托克斯和反 斯托克斯光電轉(zhuǎn)換電路；光電轉(zhuǎn)換單元將轉(zhuǎn)化后攜帶斯托克斯光強(qiáng)的電信號(hào)和攜帶反斯托克斯光強(qiáng)的電信號(hào)依次輸入高速光纖數(shù)據(jù)累加器單元的Chb端口和cha端口 ；高速光纖數(shù) 據(jù)累加器單元將輸入的兩路信號(hào)進(jìn)行模擬信號(hào)調(diào)理、A/D轉(zhuǎn)換處理和累加處理后將信號(hào)傳 輸給計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析及顯示連續(xù)的溫度曲線。元件的選擇如表1所示
權(quán)利要求一種分布式線型光纖測(cè)溫儀，其組成包括高壓供電單元，其特征是所述的高壓供電單元連接激光器單元和光電轉(zhuǎn)換單元，所述的激光器單元連接所述的光電轉(zhuǎn)換單元和高速光纖數(shù)據(jù)累加器，所述的光電轉(zhuǎn)換單元連接所述的高速光纖數(shù)據(jù)累加器，所述的高速光纖數(shù)據(jù)累加器連接計(jì)算機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式線型光纖測(cè)溫儀，其特征是所述的高壓供電單元包 括電壓基準(zhǔn)芯片和測(cè)溫模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的分布式線型光纖測(cè)溫儀，其特征是所述的激光器單元 包括延時(shí)芯片，所述的延時(shí)芯片連接調(diào)理芯片，所述的調(diào)理芯片連接所述的高壓供電單元 控制下的開關(guān)芯片，所述的開關(guān)芯片連接激光發(fā)生器，所述的激光發(fā)生器連接光纖。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的分布式線型光纖測(cè)溫儀，其特征是所述的光電轉(zhuǎn)換單 元包括斯托克斯光電轉(zhuǎn)換電路和反斯托克斯光電轉(zhuǎn)換電路，所述的斯托克斯光電轉(zhuǎn)換電路 和所述的反斯托克斯光電轉(zhuǎn)換電路分別連接高速光纖數(shù)據(jù)累加器單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分布式線型光纖測(cè)溫儀，其特征是所述的光電轉(zhuǎn)換單元包 括斯托克斯光電轉(zhuǎn)換電路和反斯托克斯光電轉(zhuǎn)換電路，所述的斯托克斯光電轉(zhuǎn)換電路和所 述的反斯托克斯光電轉(zhuǎn)換電路分別連接高速光纖數(shù)據(jù)累加器單元。
專利摘要分布式線型光纖測(cè)溫儀，傳統(tǒng)的測(cè)溫裝置有帶電檢測(cè)、溫度精度低、定位模糊、測(cè)溫反映速率低，測(cè)溫有效距離短、施工困難等弱點(diǎn)。本實(shí)用新型的組成包括高壓供電單元(1)，所述的高壓供電單元連接激光器單元(2)和光電轉(zhuǎn)換單元(3)，所述的激光器單元(2)連接所述的光電轉(zhuǎn)換單元(3)和高速光纖數(shù)據(jù)累加器(4)，所述的光電轉(zhuǎn)換單元(3)連接所述的高速光纖數(shù)據(jù)累加器(4)，所述的高速光纖數(shù)據(jù)累加器(4)連接計(jì)算機(jī)(5)。本實(shí)用新型用于對(duì)各大工程系統(tǒng)溫度(火災(zāi))的分析中，對(duì)一個(gè)有效的區(qū)域中監(jiān)測(cè)溫度(火災(zāi))的儀器采集。
文檔編號(hào)G01K11/32GK201772947SQ201020044838
公開日2011年3月23日 申請(qǐng)日期2010年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月21日
發(fā)明者尚利軍, 王寧, 趙長有 申請(qǐng)人:哈爾濱草青木秀電子技術(shù)有限責(zé)任公司