油罐车爆炸预警装置制造方法
【专利摘要】油罐车爆炸预警装置，包括两个光纤FBG传感器，第一光纤FBG传感器沿油罐车内壁固定设置，第二光纤FBG传感器沿油罐车内壁垂直设置并固定在其上，均位于油罐车液面之下，分别与第一耦合器、第二耦合器电连接，第一耦合器、第二耦合器与光开关电连接，光开关与光谱仪电连接，光谱仪与信号处理模块电连接，信号处理模块与报警器电连接，通过信号处理模块比较分析两个光纤FBG传感器通过光谱仪后的波长变化，可判断有无漏油事件正在发生，启动报警器报警，能够实现油罐车等危险区域在发生漏油爆炸前的实时监测与报警，消除安全隐患，具有准确性高、实时性强的特点。
【专利说明】油罐车爆炸预警装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及光纤FBG传感器领域，特别涉及一种油罐车爆炸预警装置。
【背景技术】
[0002]油罐车爆炸的原因被认为是由于高温饱和的液体迅速降压而引起的，而漏油是引起爆炸的主要原因。对油罐车来说，引起漏油的原因可能是由于设备陈旧，或者发生碰撞，也可能是管口松动等原因引起漏油，漏油点也不容易确定。而对油罐车的漏油爆炸预警，一般都采用温度监测或者压力变化检测，都是需要准确的测量数据，再对数据进行分析，从而进行是否可能发生漏油爆炸的判断，所需设备比较多，过程比较复杂。另外从光纤光栅FBG (Fiber Bragg Grating)传感器发展研究上看,光纤FBG传感器在油罐车漏油爆炸预警中还很少被研究和利用，尤其是不需要准确测量变化值，只需知道变化量就可实现爆炸预目O
【发明内容】
[0003]为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提出一种油罐车爆炸预警装置，能够实现油罐车等危险区域在发生漏油爆炸前的实时监测与报警，消除安全隐患，具有准确性高、实时性强的特点。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是:
[0005]油罐车爆炸预警装置，包括第一光纤FBG传感器I和第二光纤FBG传感器2，第二光纤FBG传感器2沿油罐车内壁垂直设置并粘贴固定在其上，沿油罐车内壁固定设有第一光纤FBG传感器1，第一光纤FBG传感器1、第二光纤FBG传感器2均位于油罐车液面之下，分别与第一稱合器3、第二稱合器4电连接,第一稱合器3、第二稱合器4与光开关5电连接，光开关5与光谱仪6电连接，光谱仪6与信号处理模块7电连接，信号处理模块7与报警器8电连接。
[0006]所述第一光纤FBG传感器I与第二光纤FBG传感器2相互垂直。
[0007]所述第一光纤FBG传感器I与第二光纤FBG传感器2的相隔距离在0_2cm范围内。
[0008]所述第一耦合器3、第二耦合器4分别通过光纤连接至第三耦合器9。
[0009]所述第三耦合器9与宽带光源10电连接。
[0010]所述第一耦合器3、第二耦合器4、第三耦合器9均为1x2耦合器。
[0011]本实用新型采用两个相互垂直的光纤FBG传感器固定在油罐车的内壁上，由于光纤FBG传感器极小，可设置两个光纤FBG传感器距离很近，并认为两个光纤FBG传感器由于环境温度、压力等参数变化引起波长漂移相同，在实际应用中，只需通过比较光谱仪波长变化，确定当前有无漏油事件发生、有无可能发生爆炸，以及距爆炸发生的时间长短，让相关人员据此判断能及时撤离或者快速处理漏油事件，不需要准确测量光纤FBG传感器数据，因此可以大大减少设备成本；根据设计波长变化幅度与报警器音频、音幅之间关系，通过编写相应的程序计算波长变化幅度，可以相应减少很多计算量，实现油罐车等危险区域在发生漏油爆炸前的实时监测与报警，消除安全隐患，具有准确性高、实时性强的特点。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型预警装置的结构原理框图，黑色箭头表示入射光，虚线箭头表示反射光。
[0013]图2为本实用新型预警装置光纤FBG传感器的结构示意图。
[0014]图3为本实用新型预警装置信号处理流程图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
[0016]参见附图1，油罐车爆炸预警装置，包括第一光纤FBG传感器I和第二光纤FBG传感器2，第二光纤FBG传感器2沿油罐车内壁垂直设置并粘贴固定在其上，沿油罐车内壁固定设有第一光纤FBG传感器I,第一光纤FBG传感器1、第二光纤FBG传感器2均位于油罐车液面之下，分别与第一稱合器3、第二稱合器4电连接,第一稱合器3、第二稱合器4与光开关5电连接,光开关5与光谱仪6电连接,光谱仪6与信号处理模块7电连接,信号处理模块7与报警器8电连接。第一光纤FBG传感器I与第二光纤FBG传感器2相互垂直。第一光纤FBG传感器I与第二光纤FBG传感器2的相隔距离在0_2cm范围内。第一稱合器3、第二耦合器4分别通过光纤连接至第三耦合器9。第三耦合器9与宽带光源10电连接。第一耦合器3、第二耦合器4、第三耦合器9均为1x2耦合器。
[0017]参见附图1、2、3，本实用新型的工作原理是:
[0018]设置光开关5，用光谱仪6检测第一光纤FBG传感器1，并记录下因环境温度、压力、振动等参数变化对其引起的波长漂移；第二光纤FBG传感器2既有由于环境环境温度、压力、振动等参数变化对其引起的波长漂移，又有因发生漏油时，液体表面张力对其产生的影响，由于两个光纤FBG传感器距离很近，可近似认为第一光纤FBG传感器I与第二光纤FBG传感器2所受环境变化弓I起的变化相同，用光谱仪检测第二光纤FBG传感器2的波长范围。
[0019]当漏油时，液体油表面会对管壁第二光纤FBG传感器2形成一个拉力引起其波长漂移，信号处理模块7开始工作后，分别调取两个光纤FBG传感器不同时刻的波长变化，通过信号处理模块7求出两个光纤FBG传感器通过光谱仪6后的波长变化幅度，进行比较分析，判断每个光纤FBG传感器波长变化幅度是否超过波长变化幅度曲线斜率，如果判断为否，则没有漏油发生，返回上一步继续进行，如果判断为是，则漏油事件正在发生，启动报警器8报警，若传感器波长幅度变化过快，则说明漏油速度加快，极有可能发生爆炸，调取不同波长变化幅度与音频音符的函数，实现报警器，并且会根据波长变化及波长变化幅度快慢，使报警器8的音调和音频不同。
【权利要求】
1.油罐车爆炸预警装置，包括第一光纤FBG传感器(I)和第二光纤FBG传感器(2)，其特征在于，第二光纤FBG传感器(2)沿油罐车内壁垂直设置并粘贴固定在其上，沿油罐车内壁固定设有第一光纤FBG传感器(I),第一光纤FBG传感器(I)、第二光纤FBG传感器(2)均位于油罐车液面之下，分别与第一稱合器(3)、第二稱合器(4)电连接,所述第一光纤FBG传感器⑴与第二光纤FBG传感器⑵相互垂直，且相隔距离在0-2cm范围内，第一耦合器(3)、第二耦合器(4)与光开关(5)电连接，光开关(5)与光谱仪￠)电连接，光谱仪(6)与信号处理模块(7)电连接，信号处理模块(7)与报警器⑶电连接。
2.根据权利要求1所述的油罐车爆炸预警装置，其特征在于，所述第一耦合器(3)、第二耦合器(4)分别通过光纤连接至第三耦合器(9)。
3.根据权利要求2所述的油罐车爆炸预警装置，其特征在于，所述第三耦合器(9)与宽带光源(10)电连接。
4.根据权利要求1、2或3所述的油罐车爆炸预警装置，其特征在于，所述第一耦合器(3)、第二耦合器(4)、第三耦合器(9)均为1x2耦合器。
【文档编号】B65D90/48GK204102276SQ201420072763
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年2月20日 优先权日:2014年2月20日
【发明者】王晓霞, 王卫林, 吴春英 申请人:陕西科技大学