光纖光柵式金屬封裝溫度傳感系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種光纖光柵式金屬封裝溫度傳感系統(tǒng)，包括光電子系統(tǒng)和中央處理系統(tǒng)；光電子系統(tǒng)包括有順次連接的波長(zhǎng)掃描激光光源和分光模塊，設(shè)置于多個(gè)測(cè)量通道上的波長(zhǎng)標(biāo)定模塊和金屬封裝的光纖光柵溫度傳感器，以及光信號(hào)接收單元；波長(zhǎng)標(biāo)定模塊和光纖光柵溫度傳感器的輸入端與分光模塊的輸出端連接，波長(zhǎng)標(biāo)定模塊和光纖光柵溫度傳感器的輸出端與光信號(hào)接收單元的輸入端連接，光信號(hào)接收單元的輸出端與中央處理系統(tǒng)連接。本實(shí)用新型不受電磁場(chǎng)干擾、不對(duì)被監(jiān)測(cè)設(shè)備形成干擾，且具有耐高壓、耐腐蝕、本質(zhì)安全、長(zhǎng)期可靠、易擴(kuò)展、防爆、防雷擊、體積小、重量輕、易安裝等特點(diǎn)，使用壽命長(zhǎng)，測(cè)量距離遠(yuǎn)，適于遠(yuǎn)程監(jiān)控。
【專利說明】光纖光柵式金屬封裝溫度傳感系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及傳感器領(lǐng)域，具體是一種光纖光柵式金屬封裝溫度傳感系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)溫度傳感系統(tǒng)主要采用有源式熱敏電阻式傳感器組成，利用電阻的變化實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的監(jiān)測(cè)。傳統(tǒng)的溫度傳感器采用有源式熱敏電阻式傳感器，是一種對(duì)溫度反應(yīng)較敏感、阻值會(huì)隨著溫度的變化而變化的非線性電阻器，通常由單晶多晶半導(dǎo)體材料制成；其電阻值與溫度變化成正比關(guān)系，即當(dāng)溫度升高時(shí)電阻值隨之增大；在常溫下，其電阻值小，僅有幾歐姆?幾十歐姆；當(dāng)流經(jīng)它的電流超過額定值時(shí)，其電阻值能在幾秒鐘內(nèi)迅速增大至數(shù)百歐姆?數(shù)千歐姆以上。有源式熱敏電阻式傳感器存在以下缺點(diǎn):(1)、阻值與溫度的關(guān)系非線性嚴(yán)重；(2)、元件的一致性差，互換性差；(3)、元件易老化，穩(wěn)定性較差；(4)、敏電阻僅適合O?150°C范圍，使用時(shí)必須注意；且是有源器件，易燃易爆環(huán)境下使用需要做防爆改裝，導(dǎo)致安全性、適用性下降。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種光纖光柵式金屬封裝溫度傳感系統(tǒng)，抗電磁干擾，測(cè)量距離遠(yuǎn)，適于遠(yuǎn)程監(jiān)控。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:
[0005]光纖光柵式金屬封裝溫度傳感系統(tǒng)，包括有光電子系統(tǒng)和中央處理系統(tǒng)；所述的光電子系統(tǒng)包括有順次連接的波長(zhǎng)掃描激光光源和分光模塊，設(shè)置于多個(gè)測(cè)量通道上的波長(zhǎng)標(biāo)定模塊和金屬封裝的光纖光柵溫度傳感器，以及光信號(hào)接收單元；所述的波長(zhǎng)標(biāo)定模塊和光纖光柵溫度傳感器的輸入端與分光模塊的輸出端連接，波長(zhǎng)標(biāo)定模塊和光纖光柵溫度傳感器的輸出端與光信號(hào)接收單元的輸入端連接，光信號(hào)接收單元的輸出端與中央處理系統(tǒng)連接。
[0006]所述的光纖光柵溫度傳感器選用金屬封裝的FBG傳感器。
[0007]所述的金屬封裝的光纖光柵溫度傳感器包括有不銹鋼封裝管和設(shè)置于不銹鋼封裝管內(nèi)的光纖光柵。
[0008]所述的光纖光柵式金屬封裝溫度傳感系統(tǒng)還包括有電路控制輸出單元，所述的電路控制輸出單元包括有與波長(zhǎng)掃描激光光源連接的光源驅(qū)動(dòng)電路、用于連接光信號(hào)接收單元的輸出端和中央處理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集傳輸模塊。
[0009]所述的中央處理系統(tǒng)包括有中央處理器，分別與中央處理器連接的報(bào)警器、指示燈、顯示屏、操作輸入模塊和通訊接口。
[0010]所述的光信號(hào)接收單元包括有順次連接的PIN管、模擬濾波器和AD轉(zhuǎn)換模塊。
[0011]所述的通訊接口包括有RS-232接口、LAN接口和USB接口。
[0012]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn):
[0013](I)、傳感器及傳輸系統(tǒng)不帶電，不受電磁場(chǎng)干擾，不對(duì)被監(jiān)測(cè)設(shè)備形成干擾；[0014](2)、本實(shí)用新型金屬封裝外殼，耐高壓、耐腐蝕，使用壽命可長(zhǎng)達(dá)20年以上；
[0015](3)、本實(shí)用新型的傳感器傳輸距離長(zhǎng)，可達(dá)10公里以上；
[0016](3)、長(zhǎng)期工作無零漂，適用于對(duì)結(jié)構(gòu)部件長(zhǎng)期穩(wěn)定監(jiān)測(cè)的應(yīng)用；
[0017]( 4 )、使用壽命長(zhǎng)，測(cè)量距離遠(yuǎn)，適于遠(yuǎn)程監(jiān)控。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
[0019]圖2是本實(shí)用新型金屬封裝的FBG傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]光纖光柵式金屬封裝溫度傳感系統(tǒng)，包括有光電子系統(tǒng)、中央處理系統(tǒng)和電路控制輸出單元；光電子系統(tǒng)包括有順次連接的波長(zhǎng)掃描激光光源I和分光模塊2，設(shè)置于多個(gè)測(cè)量通道上的波長(zhǎng)標(biāo)定模塊3和金屬封裝的FBG傳感器4，以及光信號(hào)接收單元5 (光信號(hào)接收單元包括有順次連接的PIN管、模擬濾波器和AD轉(zhuǎn)換模塊);波長(zhǎng)標(biāo)定模塊3和FBG傳感器4的輸入端與分光模塊2的輸出端連接,波長(zhǎng)標(biāo)定模塊3和FBG傳感器4的輸出端與光信號(hào)接收單元5的輸入端連接，光信號(hào)接收單元5的輸出端與中央處理系統(tǒng)連接；電路控制輸出單元包括有與波長(zhǎng)掃描激光光源I連接的光源驅(qū)動(dòng)電路6、用于連接光信號(hào)接收單兀5的輸出端和中央處理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)米集傳輸模塊7 ;中央處理系統(tǒng)包括有中央處理器8,分別與中央處理器8連接的報(bào)警器9、指示燈10、顯示屏11、操作輸入模塊12和通訊接口13 ;其中，通訊接口 13包括有RS-232接口、LAN接口和USB接口。
[0021 ] 見圖2，其中，金屬封裝的FBG傳感器4包括有不銹鋼封裝管I和設(shè)置于不銹鋼封裝管41內(nèi)的光纖光柵42。
[0022]本實(shí)用新型的工作原理:
[0023]波長(zhǎng)掃描激光光源I發(fā)出的光(由光源驅(qū)動(dòng)電路6提供溫度控制和恒流源驅(qū)動(dòng)，三角波電壓掃描實(shí)現(xiàn)激光器的波長(zhǎng)壓掃描)，經(jīng)分光模塊2分配給各個(gè)測(cè)量通道上的波長(zhǎng)標(biāo)定模塊3和FBG傳感器4，F(xiàn)BG傳感器4會(huì)反射一個(gè)隨溫度、應(yīng)變變化的特征波長(zhǎng)給主機(jī)，光信號(hào)接收單元5接受到的光信號(hào)經(jīng)PIN管、模擬濾波器、AD轉(zhuǎn)換模塊后轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，通過數(shù)據(jù)采集傳輸模塊7上傳至中央處理系統(tǒng)的中央處理器8，中央處理器8經(jīng)數(shù)據(jù)處理后顯示各測(cè)量點(diǎn)的環(huán)境溫度，當(dāng)采集環(huán)境溫度達(dá)到限制，中央處理器8控制報(bào)警器9進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警，指示燈點(diǎn)亮，同時(shí)顯示屏顯示報(bào)警信息，還可以通過通訊接口 13把報(bào)警信息傳至災(zāi)害報(bào)警主機(jī)或中央監(jiān)控中心，觸動(dòng)報(bào)警。
【權(quán)利要求】
1.光纖光柵式金屬封裝溫度傳感系統(tǒng)，其特征在于:包括有光電子系統(tǒng)和中央處理系統(tǒng)；所述的光電子系統(tǒng)包括有順次連接的波長(zhǎng)掃描激光光源和分光模塊，設(shè)置于多個(gè)測(cè)量通道上的波長(zhǎng)標(biāo)定模塊和金屬封裝的光纖光柵溫度傳感器，以及光信號(hào)接收單元；所述的波長(zhǎng)標(biāo)定模塊和光纖光柵溫度傳感器的輸入端與分光模塊的輸出端連接，波長(zhǎng)標(biāo)定模塊和光纖光柵溫度傳感器的輸出端與光信號(hào)接收單元的輸入端連接，光信號(hào)接收單元的輸出端與中央處理系統(tǒng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖光柵式金屬封裝溫度傳感系統(tǒng)，其特征在于:所述的光纖光柵溫度傳感器選用金屬封裝的FBG傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖光柵式金屬封裝溫度傳感系統(tǒng)，其特征在于:所述的金屬封裝的光纖光柵溫度傳感器包括有不銹鋼封裝管和設(shè)置于不銹鋼封裝管內(nèi)的光纖光柵。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖光柵式金屬封裝溫度傳感系統(tǒng)，其特征在于:所述的光纖光柵式金屬封裝溫度傳感系統(tǒng)還包括有電路控制輸出單元，所述的電路控制輸出單元包括有與波長(zhǎng)掃描激光光源連接的光源驅(qū)動(dòng)電路、用于連接光信號(hào)接收單元的輸出端和中央處理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集傳輸模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖光柵式金屬封裝溫度傳感系統(tǒng)，其特征在于:所述的中央處理系統(tǒng)包括有中央處理器，分別與中央處理器連接的報(bào)警器、指示燈、顯示屏、操作輸入模塊和通訊接口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖光柵式金屬封裝溫度傳感系統(tǒng)，其特征在于:所述的光信號(hào)接收單元包括有順次連接的PIN管、模擬濾波器和AD轉(zhuǎn)換模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光纖光柵式金屬封裝溫度傳感系統(tǒng)，其特征在于:所述的通訊接口包括有RS-232接口、LAN接口和USB接口。
【文檔編號(hào)】G01K11/32GK203432714SQ201320510514
【公開日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月21日
【發(fā)明者】羅淵敏, 黃曄, 張秀玲 申請(qǐng)人:合肥容知測(cè)控儀器有限公司