一种无源分布式温湿度探测系统的制作方法

本实用新型涉及环境探测领域，尤其涉及一种无源分布式温湿度探测系统。

背景技术：

温度和湿度是描述环境条件的重要参数，航空航天、纺织、食品、医药、生物技术、农业等行业对温湿度的要求都非常严格，对环境的相对湿度进行实时、准确的监测具有重要的意义。对于环境湿度的监测，目前常见的是接触式湿度传感器和光电式湿度传感器，这类接触式传感器直接暴露在待测环境中，利用湿敏元件的电位变化进行湿度测量，当待测环境含有腐蚀性介质时，湿敏元件易被腐蚀而导致电位变化不灵敏甚至失效，存在寿命短、稳定性差等缺点。而光电式湿度传感器解决了湿敏元件易被腐蚀和污染的问题，实现了湿度传感器的非接触检测和腐蚀条件检测，但大空间、大范围方面布设等问题并没有解决。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于针对现有技术中无法大空间、大范围布设的缺陷，提供一种无源分布式温湿度探测系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

提供一种无源分布式温湿度探测系统，包括光源、光通路路由装置、一个或多个温湿度光电探测装置、信号处理显示装置和多个温湿度探测头，所述光通路路由装置与所述光源、所述一个或多个温湿度光电探测装置和所述多个温湿度探测头均连接，所述一个或多个温湿度光电探测装置还与所述信号处理显示装置连接；

所述多个温湿度探测头为功能一致的温湿度探测装置，包括温湿度探测外壳，其内部依次设置有准直系统、蜂窝孔和透镜，所述准直系统紧接所述蜂窝孔，所述蜂窝孔与周围环境接触且其后设置所述透镜，所述温湿度探测外壳感受周围环境温度并产生热辐射；

所述光通路路由装置与所述多个温湿度探测头之间通过光纤连接。

接上述技术方案，所述光通路路由装置包括MEMS光电开关和环形器，实现光通道的切换。

接上述技术方案，所述光源、所述光通路路由装置、所述一个或多个温湿度光电探测装置、所述信号处理显示装置紧密设置在一个机箱中。

接上述技术方案，所述光源的波长为1392nm。

接上述技术方案，所述一个或多个温湿度光电探测装置对反应温度和湿度的不同波长光信号分别进行光电转换。

接上述技术方案，所述信号处理显示装置与上位机进行连接。

本实用新型产生的有益效果是：本实用新型的一种无源分布式温湿度探测系统，通过光通路路由装置与光源、一个或多个温湿度光电探测装置和多个温湿度探测头均连接，利用所述光通路路由装置实现光通道切换从而实现分布式多点测量，所述光通路路由装置与所述多个温湿度探测头之间通过光纤连接，在实现分布式多点测量同时，利用光作为测量媒介，实现了温湿度探头完全无源、防腐蚀并且温湿度一体探测，解决大空间、大范围布设问题，并且稳定可靠，寿命长。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型无源分布温湿度探测系统的结构示意图；

图2是本实用新型温湿度探测头结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，本实用新型的一种无源分布式温湿度探测系统，包括光源1、光通路路由装置2、一个或多个温湿度光电探测装置4、信号处理显示装置5和多个温湿度探测头3，光通路路由装置2与光源1、一个或多个温湿度光电探测装置4和多个温湿度探测头3均连接，一个或多个温湿度光电探测装置4还与信号处理显示装置5连接。

如图2所示，多个温湿度探测头3为功能一致的温湿度探测装置，包括温湿度探测外壳31，其内部依次设置有准直系统32、蜂窝孔33和透镜34，准直系统32紧接蜂窝孔33，蜂窝孔33与周围环境接触且后设置透镜34，温湿度探测外壳31感受周围环境温度并产生热辐射。通过激光或热辐射光信号作为温湿度测量媒介，实现了温湿度探头完全无源、防腐蚀并且温湿度一体探测。

光通路路由装置2与多个温湿度探测头3之间通过光纤7连接，通过光纤7连接可以实现大空间、大范围分布式布设测量。

本实用新型的一种无源分布式温湿度探测系统的测量原理如下:光源1发射用于测量水分子浓度的激光，光源1产生的测量激光通过光通道路由装置2进行通道选择使测量激光进入某一个温湿度探测头3；测量激光经过温湿度探测头3后携带温度、湿度信息后返回光通道选通路由2，由光通道选通路由2根据返回特定路由通道的温湿度探测头光信号选择进入特定温湿度光电探测装置4，温湿度光电探测装置4把携带温湿度信息的测量激光转换为电信号输入到信号处理显示装置5，进行温度和湿度的解算并显示输出。

温湿度探测头3的准直系统32主要是准直光源1的测量激光，使激光透射蜂窝孔33后经过透镜34反射，再经过蜂窝孔33后经准直系统32准直后耦合进光纤7中。同时透镜34收集壳体表面的热辐射，并通过准直系统32将热辐射光信号耦合进光纤7中。蜂窝孔33与环境作用，使探头与环境的温湿度协调一致。

进一步地，光通路路由装置2包括MEMS光电开关和环形器，实现光通道的切换。光通道选通路由2可采用单MEMS光开关和单环形器切换不同的通道选择，同样也可以利用多MEMS光开关和多环形器进行扩展路由通道。

进一步地，光源1、光通路路由装置2、一个或多个温湿度光电探测装置4、信号处理显示装置5紧密设置在一个机箱6中，保证系统的可靠性。

进一步地，光源的波长为1392nm。光源1用于测量水分子浓度的光源，其波长1392nm是水分子强吸收谱线。

进一步地，一个或多个温湿度光电探测装置对反应温度和湿度的不同波长光信号分别进行光电转换。依据温度(0.8～1.0um)和湿度不同(1392nm)的不同光波要求，分别进行光电转换。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。