一种基于马赫曾德干涉的光纤环泄露监测传感器的制作方法

本实用新型属于传感技术领域，尤其是涉及一种基于马赫曾德干涉的光纤环泄露监测传感器。

背景技术：

长距离流体管道输运是一种经济的方法，早已在世界和我国工业中广泛应用。但由于种种原因，管道泄漏事故时有发生。这不仅给国家和企业带来严重的经济损失，还对环境造成严重的污染，甚至引发大面积灾害。因此，对管道泄漏的预防和及时报警、泄漏点的定位及泄漏大小的计算具有极为重要的现实意义。国外对管道泄漏检测技术的研究比较早，如美国、英国、法国等，自上世纪年代以来，已经在许多油气管道系统中安装了泄漏检测系统。而我国从上世纪年代才开始对流体管道泄漏检测技术进行研究，目前国内还没有一个长期运行的、集泄漏检测与定位为一体的输液管道监控系统。因此研究符合我国输液管线实际情况的泄漏检测传感器系统非常有实际意义。

由于种种原因，管道泄漏事故时有发生，为了减小管道泄漏造成的经济损失，以及对环境造成的严重污染，有必要对管道泄漏监测技术加以研究。已有的监测装置及监测方法，或价格昂贵，或维修困难，或影响正常运行，针对长输管线来讲，都是不理想的。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种基于马赫曾德干涉的光纤环泄露监测传感器，可以实现分布式测量，普通单模通信光缆即可以实现传感器信号采集，成本低，耐久性强。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种基于马赫曾德干涉的光纤环泄露监测传感器，包括2个半圆形套件，所述半圆形套件内设有传感光纤，所述半圆形套件两端部均对称设有一个连接直板，所述连接直板上均设有螺栓连接孔，所述半圆形套件两端均设有环形穿孔，所述传感光纤通过环形穿孔穿出留有尾纤。

进一步的，所述传感光纤采用单模光纤。

进一步的，所述尾纤连接马赫曾德干涉系统。

相对于现有技术，本实用新型所述的一种基于马赫曾德干涉的光纤环泄露监测传感器具有以下优势：本实用新型提供一种新型光纤环传感器，将光纤环绕固定在管道上，由于管道泄漏会产生振动和噪声，传感器自动识别声纹信号，对泄漏点进行定位。根据管道泄露噪声分布和相位特征识别管道泄漏并确定泄漏点的位置；本实用新型制作简单、灵敏度高、成本低廉，定位精度高、抗干扰性好。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述一种基于马赫曾德干涉的光纤环泄露监测传感器的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述一种基于马赫曾德干涉的光纤环泄露监测传感器夹紧管道时的结构示意图；

图3为本实用新型实施例所述的传感器分布式测量示意图；

附图标记说明：

1-半圆形套件，2-传感光纤，3-连接直板，4-尾纤，5-管道，6-单模光纤。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1-3所示，一种基于马赫曾德干涉的光纤环泄露监测传感器，包括 2个半圆形套件1，所述半圆形套件1内设有传感光纤2，所述半圆形套件1 两端部均对称设有一个连接直板3，所述连接直板3上均设有螺栓连接孔，所述半圆形套件1两端均设有环形穿孔，所述传感光纤2通过环形穿孔穿出留有尾纤4。所述传感光纤2采用单模光纤。所述尾纤4连接马赫曾德干涉系统。

传感器分为左右2个半圆形套件，对内部光纤环起保护作用；2是传感光纤，左侧的传感光纤2与右侧的传感光纤2连接，是振动信号拾取的部件，当管道5发生泄露时，振动信号首先通过传感器半圆形套件1传输到传感光纤2的内部，传感光纤2采用单模光纤，内部由多个纤芯构成，传感光纤2 连接外部马赫曾德干涉系统；根据马赫曾德干涉原理，传感光纤2内部的不同纤芯感受振动信号会有较大差异，产生干涉。

使用时，两个所述半圆形套件1的连接直板3间通过连接螺栓进行固定连接锁紧在管道5上，传感光纤2采用穿管方法(半圆形套件1的内部预先设有环形穿孔)进行布置，最后流出尾纤4，连接马赫曾德干涉系统，通过单模光纤6将多个传感器串联连接起来，由马赫曾德系统进行泄露监测和定位。

本实用新型公布一种新型光纤环传感器，将光纤环绕固定在管道上，由于管道泄漏会产生振动和噪声，传感器自动识别声纹信号，对泄漏点进行定位。根据管道泄露噪声分布和相位特征识别管道泄漏并确定泄漏点的位置。通过对输水管道和输油管道的泄漏数值计算发现，管道泄漏时管道上下游水力参数的综合变化规律不同于阀门启闭引起的水力参数的变化规律，这一规律的发现为泄漏识别方法的提出提供了依据。

本实用新型公开基于马赫曾德干涉原理提出一种新型光纤环泄露监测传感器，实现了对输水钢结构管线泄露预警和漏点定位的测量。这种新型基于马赫曾德干涉原理的光纤环泄露监测传感器不仅制作简单、灵敏度高、成本低廉，定位精度高、抗干扰性好。实验表明，这种光纤环声纹传感器其有效传感范围为0～200m，并且对水锤和气泡的监测也具有极高的响应灵敏度。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。