基于双光纤Bragg光栅高频加速度传感器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型一种基于双光纤Bragg光栅高频加速度传感器，属于光纤智能材料结 构健康监测领域，应用于准确可靠地监测输电线路舞动。
【背景技术】
[0002] 输电线路舞动对输配电系统安全运行造成严重危害，我国是输电线路舞动发生最 频繁的国家之一，要实现智能电网、坚强电网的建设，保证输电线的可靠与安全运行，需对 输电线舞动进行实时监测预警。传统输电线路舞动监测装置存在易受电磁干扰、使用寿命 短、缺乏供电电源等缺点。为克服其不足，研宄开发新型输电线路的舞动监测装置一直是电 力工业界亟待解决的问题。
[0003] 目前，公知的输电线舞动监测方式主要有：人工监测、基于电测量原理的舞动监 测、基于图形的方法监测。人工监测，主要依靠在待建重要线路拟通过的重冰区架设观察 线，设立专人值守的观测站，记录气象信息及舞动情况。对已建线路主要是通过人工巡线发 现问题。人工监测可对出现的线路问题及时检修，可观测站常设于山岭中，交通不便且成本 高，误差大。基于电测量原理的舞动监测，打破传统人工监测的局限性，大大提高输电线舞 动监测的效率。国内大都处于实验室研发阶段，且电测量应用主要受传感器电源与数据传 送通信技术因素限制。基于图形的方法监测，可直观、生动、确切的描述现场，通过计算机或 微处理器对采集的图像按目标效果进行相应的处理，且随着半导体技术的发展，使视频图 像处理技术成本下降，准确度提高。但在数据传送，浏览图像的方面技术还不成熟。迄今为 止，实际应用的光纤光栅加速度的工作频率范围较低，一般为零至几十赫兹，限制了光纤光 栅加速度传感器的实际应用场合。
【发明内容】
[0004] 本实用新型提供一种基于双光纤Bragg光栅高频加速度传感器，该装置监测精度 高，且具有无需供电、抗电磁干扰能力强，体积小重量轻，成本低，信号传输距离远，可实现 准分布式测量的特点。
[0005] 本实用新型采取的技术方案为：
[0006] 基于双光纤Bragg光栅高频加速度传感器，包括封装外壳，封装外壳内设有惯性 质量块、光纤Bragg光栅、毛细钢管，毛细钢管内嵌入两个光纤Bragg光栅，毛细钢管固定 于惯性质量块的中部且与惯性质量块紧密结合。
[0007] 所述两个光纤Bragg光栅，每个光纤Bragg光栅的中心波长相同。
[0008] 所述两个光纤Bragg光栅通过灌注胶体封装在毛细钢管中。
[0009] 所述毛细钢管开槽，其槽口的形状为中间宽，沿毛细钢管长度方向宽度逐渐减小。
[0010] 所述槽口长度为8-9mm，宽度为0· 1-0. 18mm。
[0011] 本实用新型基于双光纤Bragg光栅高频加速度传感器，技术效果如下：
[0012] 1)、本实用新型使用的光纤Bragg光栅的特征量是波长，避免光强的变化对测量 的影响。
[0013] 2)、Bragg波长与应变呈良好的线性关系，可将输电线舞动水平与垂直的加速度产 生的应变转化为Bragg波长的改变，进行准确的间接测量。
[0014] 3)、采用双光纤Bragg光栅，对传感光栅进行温度补偿，提高传感器的温度稳定 性。
[0015] 4)、本实用新型不受电磁干扰影响，绝缘性能好，可在高电压环境下使用，传输损 耗小，可实现远距离监测。
【附图说明】
[0016] 图1是本实用新型基于双光纤Bragg光栅高频加速度传感器的结构示意图；
[0017] 图2是本实用新型基于双光纤Bragg光栅高频加速度传感器的纵剖面结构示意 图。
【具体实施方式】
[0018] 图1是基于双光纤Bragg光栅高频加速度传感器原理图，高频光纤Bragg光栅加 速度传感器是利用光纤光栅的应变效应来实现加速度的测试。当光纤光栅受到纵向的拉力 是光纤光栅的中心波长与应变的关系为：
【主权项】
1. 基于双光纤Bragg光栅高频加速度传感器，包括封装外壳（4)，封装外壳（4)内设有 惯性质量块（2)、光纤Bragg光栅（1)、毛细钢管（3)，其特征在于， 毛细钢管（3 )内嵌入两个光纤Bragg光栅（1 )，毛细钢管（3 )固定于惯性质量块（2 )的 中部且与惯性质量块（2)紧密结合。
2. 根据权利要求1所述基于双光纤Bragg光栅高频加速度传感器，其特征在于，所述两 个光纤Bragg光栅（1 )，每个光纤Bragg光栅（1)的中心波长相同。
3. 根据权利要求1或2所述基于双光纤Bragg光栅高频加速度传感器，其特征在于，所 述两个光纤Bragg光栅（1)通过灌注胶体封装在毛细钢管（3 )中。
4. 根据权利要求1所述基于双光纤Bragg光栅高频加速度传感器，其特征在于，所述毛 细钢管（3)开槽，其槽口的形状为中间宽，沿毛细钢管（3)长度方向宽度逐渐减小。
5. 根据权利要求4所述基于双光纤Bragg光栅高频加速度传感器，其特征在于，所述槽 口长度为8_9mm，宽度为0? 1-0. 18_。
【专利摘要】基于双光纤Bragg光栅高频加速度传感器，包括封装外壳，封装外壳内设有惯性质量块、光纤Bragg光栅、毛细钢管，毛细钢管内嵌入两个光纤Bragg光栅，毛细钢管固定于惯性质量块的中部且与惯性质量块紧密结合。本实用新型一种基于双光纤Bragg光栅高频加速度传感器，该装置监测精度高，且具有无需供电、抗电磁干扰能力强，体积小重量轻，成本低，信号传输距离远，可实现准分布式测量的特点。
【IPC分类】G01P15-03
【公开号】CN204359817
【申请号】CN201420794048
【发明人】邹红波, 姜烁, 范雨萌
【申请人】三峡大学
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2014年12月16日