測(cè)溫原理
光纖光柵感溫火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)是基于光纖光柵的溫度傳感技術(shù),利用光纖光柵反射光信號(hào)的中心波長(zhǎng)對(duì)溫度的敏感特性,實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度變化的精確測(cè)量。
圖1 光纖光柵溫度傳感原理
光柵是光纖經(jīng)過(guò)特殊的加工處理以改變其折射率,使其只對(duì)特定的波長(zhǎng)進(jìn)行反射。這樣,一個(gè)寬譜的入射光經(jīng)過(guò)光纖光柵后,只有滿足波長(zhǎng)匹配條件的極小譜寬的光信號(hào)被反射,其余波長(zhǎng)的光信號(hào)透射進(jìn)入下一個(gè)光纖光柵。當(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí),光纖光柵的反射光中心波長(zhǎng)會(huì)隨之改變(溫度越高,波長(zhǎng)偏移量越大)。通過(guò)對(duì)待測(cè)光柵的反射光中心波長(zhǎng)進(jìn)行數(shù)字化精確測(cè)量,即可獲得該光柵位置的環(huán)境溫度,如圖1所示。
整個(gè)光纖光柵傳感系統(tǒng)如下圖所示。光源發(fā)出寬帶光譜,經(jīng)耦合器輸出到分路盒,由分路盒將光信號(hào)均分為12路分別送到各個(gè)光柵處。每個(gè)光柵反射不同波長(zhǎng)的光信號(hào),經(jīng)耦合器傳輸?shù)焦庾V分析模塊。通過(guò)光譜分析模塊進(jìn)行光譜掃描采集,可得到各光柵反射的光信號(hào)的中心波長(zhǎng)值,CPU處理單元根據(jù)各中心波長(zhǎng)值即可算出對(duì)應(yīng)光柵測(cè)得的實(shí)際溫度。這些溫度值可以輸出顯示,超過(guò)設(shè)定閾值的溫度值將送到報(bào)警單元。
產(chǎn)品應(yīng)用
高壓電氣設(shè)備光纖光柵溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由光纖光柵解調(diào)儀和光纖光柵傳感器組成。通過(guò)多路光纜,將傳感器連接起來(lái)構(gòu)成電氣設(shè)備溫度監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò),通過(guò)以太網(wǎng)連接設(shè)備將光柵解調(diào)儀、上位機(jī)等構(gòu)成溫度監(jiān)測(cè)預(yù)警管理系統(tǒng),并可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)互聯(lián),溫度數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)共享的功能。監(jiān)測(cè)裝置的終端設(shè)在各變電所高壓電纜沿線接頭等重要部位、高壓電纜頭等需要監(jiān)測(cè)的地方。