[发明专利]利用多信道用多路转换器的光纤布拉格光栅传感系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用多信道用多路转换器的光纤布拉格光栅(FBG)传感系统。具体而言，将多个光纤布拉格光栅传感器星形连接(star connection)到多路转换器的二次多信道(secondary multi-channel)，并将多路转换器的一次信道(primary channel)连接到光波长测定器，从而使由光波长测定器放射的放射光通过多路转换器到达光纤布拉格光栅传感器，此时，由光纤布拉格光栅传感器传感而反射的反射光再通过多路转换器返回光波长测定器，从而测量光波长值。虽然光波长测定器无法分辨从各光纤布拉格光栅传感器反射而测定的光波长值为哪一传感器的值，但可将上述光波长值发送到个人计算机以在个人计算机按各个光纤布拉格光栅传感器感知，从而实现精确度高、错误发生率低的利用光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating，FBG)传感器的基于多信道用多路转换器的光纤布拉格光栅传感系统。

背景技术

船舶包括无数个舱(tank)。尤其是原油或炼油运输船包括用于装载原油的原油舱(cargo tank)、为了维持船舶平衡而装有水的压载水舱(ballast water tank)、用于保管各种在用于发动船舶的主引擎和发电机引擎等中所使用的燃料油的燃料舱(fuel tank)等各种舱(tank)。

若要使船舶顺利航运，需要应及时了解船舶中保管的液体(原油、水、燃料等)的水位如何。为此，在船舶设置可测定液体的水位、温度、压力等的传感器。由传感器测定的值传递到船舶的中央控制室并受到监控，若所测定的值超过设定值，就会发出警报音。

目前，光纤布拉格光栅传感器广泛地使用于诸多产业领域，但出于光波长测定器的特性，光纤布拉格光栅传感器之间串联连接在一个信道而进行使用，因此具有在其中一个发生故障或串联的光纤电缆断开的情况下之后的光纤布拉格光栅传感器不能进行测量的缺点。并且，可串联的传感器的最大数量也限定在10～20个。

基于上述缺点，尽管如此光纤布拉格光栅传感器具有在寿命或性能上比电气传感器、机械传感器更优越的优点，但仍无法使用于可监控大量传感器的传感系统。

发明内容

本发明提供一种利用多信道用多路转换器的光纤布拉格光栅传感系统。利用能够以星形连接(star conncction)方式而非以串联方式将多个传感器连接起来的多路转换器(multiplexer)来独立地实现针对个别光纤布拉格光栅传感器的光波长测定，并将如此测定的光波长值发送到个人计算机以在个人计算机按各个传感器进行感知，从而提供精确度高、错误发生率低的使用光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating，FBG)传感器的利用多信道用多路转换器的光纤布拉格光栅传感系统。

作为解决上述问题的技术方案，本发明提供一种利用多信道用多路转换器的光纤布拉格光栅传感系统，包括：光波长测定器，放射出放射光并接受反射光，分析上述放射光和上述反射光的光谱来测定光波长；以及多个光纤布拉格光栅传感器，接受上述放射光而随着环境变量以不同的折射率产生反射光，上述光纤布拉格光栅传感系统的特征在于，包括：多路转换器，其与上述多个光纤布拉格光栅分别星形连接，并与上述多个光纤布拉格光栅传感器分别对应地依次生成传递上述放射光和上述反射光的光程，测量处理部，其基于在上述光波长测定器测定的光波长来测量并监视上述环境变量；上述多个光纤布拉格光栅传感器还包括基准光纤布拉格光栅传感器，该基准光纤布拉格光栅传感器用于引导测量处理部感知测量开始时刻。

本发明的利用多信道用多路转换器的光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating，FBG)传感系统具有如下效果：可利用能够以星形连接(star conncction)方式而非以串联方式连接多个传感器的多路转换器(mutiplexer)来测定光波长，并将如此测定的光波长值发送到个人计算机以在个人计算机按各个传感器进行感知，从而提高光纤布拉格光栅传感器的精确度并完全消除错误发生率。

附图说明

图1是表示本发明的一实施例的利用光纤布拉格光栅传感器的光纤布拉格光栅传感系统的结构图。

图2是表示光纤布拉格光栅的传感器的光纤布拉格光栅结构的结构图。

图3是表示本发明另一个实施例的光纤布拉格光栅传感系统的结构图。

图4是具体表示如图3所示的光纤布拉格光栅传感系统的结构图。

图5是用于说明开关控制部的动作的时序图。

具体实施方式