，单位nm，纵轴代表反射率，单位dB ;
[0032]图4是光纤声发射传感系统对10kHz的响应；其中，横轴代表时间，单位S，纵轴代表检测系统输出，单位V。
【具体实施方式】
[0033]下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
[0034]根据可调谐激光光源的特点，波长调整时总是从大往小调整，先控制可调激光光源发出的光为最长波长处，光进入光纤声发射传感器，经过声波调制后的光一分为二，分别进入二路光电转换电路处理。单片机对两路光信号转换而来的电信号分别采集并根据预设的判断条件进行判断，如果合适则不再调整，如果不合适通过串口命令调整可调激光器的波长减小一个步长，再进行采集并判断，这样扫描下去，直到找到合适的中心波长为止。由图2可见，在1525-1565nm范围内，此类传感器至少存在3个幅度一致的波长交点，即这3个波长确定其中一个即可。信号处理电路对两路光强进行差分放大，然后经有源滤波电路输出最终的信号。
[0035]如图1所示，它发出的光进入光纤声发射传感器后光一分为二，经过声波调制后的的光信号进入第一光电转换电路和第二光电转换电路，光电转换电路将接收到的光转换为电压Vl和V2，Vl和V2分别通过模数转换器转换为数字信号，然后送单片机，单片机对此直流电压与预设的电压范围进行比较，如果此值偏小且两路值相差较大，则认为此波长不合适，然后单片机通过串口向可调激光光源发出命令，增加一个步长后再次采样并比较，并一直循环下去直到Vl和V2进入预设的范围，且两路差值也在预设的范围。这样可保证解调电路有良好的响应，光电转换之后信号送入差分放大电路进行运算，然后经有源滤波电路得到最终的信号。
[0036]当光纤声发射传感器受到外界声波作用时，耦合区将会产生应变，光纤声发射传感器两臂的透射光谱也发生变化，根据相关理论可知光功率的变化包含了声波信号的幅度和频率的彳g息。
[0037]如图3所示，三条曲线分别代表光纤超声传感器的两臂在没有外界应变，110微应变、220微应变时的光强变化，可以看出在1540nm处，110和220微应变分别带来了约0.8dB和1.3dB的变化，利用这个变化即可将声波信号检测出来，解调电路将此透射光谱的变化转变为电信号输出。如图4所示，光纤声发射传感系统对10kHz正弦波激励的响应。
[0038]上述虽然结合附图对本发明的【具体实施方式】进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
【主权项】
1.自适应型变压器局部放电的光纤超声检测系统，其特征是，包括: C波段可调激光光源，所述C波段可调激光光源发出的光进入光纤声发射传感器，光纤声发射传感器将光一分为二，分别进入第一光电转换电路和第二光电转换电路， 所述第一光电转换电路和第二光电转换电路对光进行光电转换处理后得到各自对应的模拟电压信号，模拟电压信号通过模数转换电路转换为数字电压信号Vl和V2，数字电压信号Vl和V2送入单片机，单片机对数字电压信号Vl和V2作差，将差值与设定电压范围进行比较: 如果超出设定电压范围，则单片机通过串口向C波段可调激光光源发出命令，C波段可调激光光源根据命令调整发射光的中心波长，重新发射光信号，重复上述步骤后，然后单片机通过模数转换电路再次对光电转换后的电压进行采样并比较，一直循环下去，直到数字电压信号Vl和V2的差值在设定电压范围内； 如果差值在设定电压范围内，则第一光电转换电路和第二光电转换电路对光进行光电转换处理后，都将处理后的信号传输给差分放大电路，差分放大电路处理后将信号送给有源滤波电路，最后有源滤波电路将信号输出。2.如权利要求1所述的自适应型变压器局部放电的光纤超声检测系统，其特征是，所述C波段可调激光光源、光纤声发射传感器、第一光电转换电路/第二光电转换电路、模数转换电路和单片机构成了闭环控制，能根据不同的光纤声发射传感器的不同的分光比自动调整C波段可调激光光源的中心波长，使得不同的光纤声发射传感器接入之后能保持最佳的响应和动态范围。3.如权利要求1所述的自适应型变压器局部放电的光纤超声检测系统，其特征是，所述C波段可调激光光源，是GM81022C光源，波长调节范围1525_1565nm。4.如权利要求1所述的自适应型变压器局部放电的光纤超声检测系统，其特征是，所述光纤声发射传感器是采用光纤熔融拉锥耦合技术制作的光纤声发射传感器。5.如权利要求1所述的自适应型变压器局部放电的光纤超声检测系统，其特征是，所述光纤声发射传感器用光纤拉锥机制作，制作完成后先用石英V形槽初次固定，然后再封入铝质外壳中。6.如权利要求1所述的自适应型变压器局部放电的光纤超声检测系统，其特征是，所述光纤声发射传感器耦合周期为90，静态分光比为30:70，附加损耗0.5dB。7.如权利要求1所述的自适应型变压器局部放电的光纤超声检测系统，其特征是，所述电力变压器局部放电的超声检测系统适用于电力变压器局部放电引起的20-200khz的超声在线检测。8.自适应型变压器局部放电的光纤超声检测方法，其特征是，包括如下步骤: 步骤(I):C波段可调激光光源发出的最长波长处的光进入光纤声发射传感器，光纤声发射传感器将光一分为二，分别进入第一光电转换电路和第二光电转换电路； 步骤(2):第一光电转换电路和第二光电转换电路对光进行光电转换处理后得到各自对应的模拟电压信号，模拟电压信号通过模数转换电路转换为数字电压信号Vl和V2，数字电压信号Vl和V2送入单片机，单片机对数字电压信号Vl和V2作差，将差值与设定电压范围进行比较； 步骤(3):根据步骤(2)的比较结果，如果数字电压信号Vl和V2的差值在设定电压范围内；第一光电转换电路和第二光电转换电路对光进行光电转换处理后，都将处理后的信号传输给差分放大电路，差分放大电路处理后将信号送给有源滤波电路，最后有源滤波电路将信号输出。9.如权利要求8所述的方法，其特征是，所述步骤(2)中，将差值与设定电压范围进行比较，如果超出设定电压范围，则单片机通过串口向C波段可调激光光源发出命令，C波段可调激光光源根据命令调整发射光的中心波长；一直循环下去，直到数字电压信号Vl和V2的差值在设定电压范围内。
【专利摘要】本发明公开了自适应型变压器局部放电的光纤超声检测系统及检测方法，系统包括：C波段可调激光光源发出的光进入光纤声发射传感器，光一分为二，分别进入第一、第二光电转换电路，处理后得到各自对应的模拟电压信号，模数转换电路对模拟电压信号分别进行处理后得到数字电压信号，单片机对数字电压信作差，将差值与设定电压范围进行比较，保证数字电压信的差值在设定电压范围内；将处理后的信号传输给差分放大电路，差分放大电路处理后将信号送给有源滤波电路输出。根据不同的传感器不同的分光比和不同的光路损耗，自动调整激光光源的中心波长，使整个测量系统具有最佳的响应和动态范围，且解调电路保持一致放大倍数和，利于后续的标定和量化工作。
【IPC分类】G01R31/12
【公开号】CN105044568
【申请号】CN201510373717
【发明人】马良柱, 王纪强, 袁帅, 刘统玉, 毕建刚, 杨宁
【申请人】山东微感光电子有限公司, 中国电力科学研究院
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年6月30日