[发明专利]一种二维微振动光纤检测系统及测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种二维微振动光纤检测系统及测试方法，特别是一种二维微振动光纤检测系统及测试方法。

背景技术

大型仪器设备和运转等设备在工作时，会有一定范围的小振动。在正常情况下这个振动的振幅不会超过一定的范围，当仪器设备和运转等设备异常工作时，其振动也会出现异常。在很多情况下我们希望能够了解这一振动的具体大小、方向，以便及时获得异常振动的临界值，采取措施排除仪器、飞行和运转等设备发生重大事故。

国外测试仪器的传感探测器主要有光学振动感应，其传感由装载光栅的弹簧片构成；由很多场合要求微振动的传感探头不能带电，需在电磁干扰的环境下工作，还有一些要求必须在线检测，因此也不能满足要求。专利号5146776“持续特定光纤测振仪测振幅的方法”，它采用如下的测振方法：两根独立的光纤轴心对准，在两光纤之间放置共振铜片，共振铜片与一光栅相连。外界振动引起共振铜片的共振，带动光栅振动，接收光纤将接收到周期性波动图像，即疏密间隔排列的波形图，通过分析周期及波峰、波谷的情况，可以得到外界振动振幅大小。但该专利技术存在明显的缺陷，由于其使用光栅，灵敏度不高，测不出110⁵米级的振动而且其接收设备过于复杂，使用不便，不利于计算机的分析和记录。

发明内容

本发明的目的是提供一种振动灵敏度可达到110⁵米级、不但检测振幅大小、还可以检测振动方向的二维微振动光纤检测系统及测试方法。

本发明的技术方案如下：

本发明的二维微振动光纤检测系统包括二维光纤束微振动光纤传感器、对二维光纤束微振动光纤传感器输出的传感信号进行处理的图像处理器、接受图像处理器输出信号的监视器和存储记录器；图像处理器包括对电信号进行模数转换的A/D转换器、设定标准信号的定标器以及将定标器输出的标准信号与A/D转换器输出的振动信号进行比较的控制比较器，控制比较器分别将处理后的信号输出到监视器和存储记录器。

本发明的二维微振动光纤检测系统的测试方法：将二维光纤束微振动光纤传感器的外壳体部分安装在被测物体的适当位置，启动二维光纤束微振动光纤传感器的图像转换装置的电源，启用图像处理器中的定标器设定标准信号，图像处理器将二维光纤束微振动光纤传感器的图像转换装置输出的传感信号与定标器输出的标准信号进行比较后输出到监视器和PC机。

采用本发明的二维微振动光纤检测系统具有抗高电压、强磁场、辐射、制造和结构简单的特点，并具有在线检测功能，并可用计算机对输出信号进行分析和记录。

附图说明

图1为二维微振动光纤检测系统的结构示意图。

图2为图像处理器的工作原理图。

具体实施方式

如图1及图2所示，二维微振动光纤检测系统中置于被测物体上的二维光纤束微振动光纤传感器将传感信号输出到图像处理器，图像处理器将传感信号与设定的标准信号进行比较处理后输出到监视器和存储记录器。

把二维光纤束微振动光纤传感器安装在被检测振动体上，通过二维微振动光纤传感器使信号输入图像处理，经图像处理后的定量信号传送给监视器和存储记录器，当被振动体的振动频率接近光纤的固有频率时，光纤就发生共振，在监视器上可清楚的看到，上述光点就会随微振动振幅大小，方向变化，就可以观察到↑↓图形的上下振动、←→图形是左右振动和图形则是上下左右均有振动，振幅大小是它的分量。线的长度正比于振动体振幅。当定标后，该二维微振动光纤传感器系统就能进行微振动二维方向检测和监视及数据信号存储、打印。二维光纤束微振动光纤传感器输出的电信号经过A/D转换成数字信号，该信号要和标定系统的信号进行比较，然后用软件处理后，对原信号进行定量输出和显示。

本发明的测试方法：把二维光纤束微振动光纤传感器安装在发电机适当位置，通过光纤连接器输入光源，通过光纤束连接器把二维光纤束微振动光纤传感器的光纤束适配器与图像转换器部分光纤束适配器相连，使二段光纤束相通，延伸光纤束距离，当光纤束的光照射在图像转换器上时就有电信号输出，其信号输出口应和图像处理器输入端相连接，这样二维光纤束微振动光纤传感器的输出信号才可以进入图像处理器，图像处理器输出端应分别和监视器及存储记录器输入端相连，这样从图像处理器输出的信号就可以在监视器显示出发电机上微振动的振幅大小和方向，并且进行存储和打印。