[发明专利]一种防爆电机转子应力测量装置及测量方法

权利要求书

1.一种防爆电机转子应力测量装置，其特征在于：包括若干组中心频率不同的光纤光栅应力传感器、设置在防爆电机转子轴内的光纤通道、光纤旋转连接器和光纤光栅应力测量系统，所述的若干组光纤光栅应力传感器分别设置在防爆电机转子上，光纤旋转连接器设置在防爆电机转子轴一端，若干组光纤光栅应力传感器的输出端连接防爆电机内部传输光纤的输入端，防爆电机内部传输光纤的输出端经过电机转子轴内的光纤通道连接光纤旋转连接器的转子端，光纤旋转连接器的定子端通过防爆电机外部传输光纤与基于波分复用原理的光纤光栅应力测量系统连接。

2.根据权利要求1所述的防爆电机转子应力测量装置，其特征在于：所述的光纤光栅应力传感器包括外层的光纤包层，光纤包层内为光纤纤芯和光纤光栅，所述光纤光栅位于中间，光纤光栅的两端均为光纤纤芯。

3.根据权利要求1或2所述的防爆电机转子应力测量装置，其特征在于：所述的光纤旋转连接器与防爆电机转子轴同轴安装。

4.根据权利要求3所述的防爆电机转子应力测量装置，其特征在于：所述的光纤光栅应力测量系统连接有上位机。

5.根据权利要求4所述的防爆电机转子应力测量装置，其特征在于：所述的若干组中心频率不同的光纤光栅应力传感器采用并联、串联和/或串并联方式连接。

6.根据权利要求5所述的防爆电机转子应力测量装置，其特征在于：所述的光纤通道包括设置在防爆电机转子轴内的且导通的径向孔和轴向孔。

7.一种防爆电机转子应力测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

A：在电机转子上依次设置第一个光纤光栅应力传感器、第二个光纤光栅应力传感器、…、第n个光纤光栅应力传感器，并将n个光纤光栅应力传感器利用防爆电机内部传输光纤经过电机转子轴内设置的光纤通道连接光纤旋转连接器的的转子端，并将光纤旋转连接器的定子端通过防爆电机外部传输光纤与基于波分复用原理的光纤光栅应力测量系统连接；

B：利用光纤光栅应力测量产生的宽带光经防爆电机外部传输光纤、光纤旋转连接器和防爆电机内部传输光纤入射到各个光纤光栅应力传感器，并将每一个光纤光栅应力传感器反射的含有应力信息的反射光信号再经防爆电机内部传输光纤、光纤旋转连接器和防爆电机外部传输光纤传输至光纤光栅应力测量系统；

C：通过光纤光栅应力测量系统采集到的含有应力信息的反射光信号，计算出反射光波长变化量Δ，根据反射光波长变化量Δ与应力ε的函数关系Δ=f(ε)，计算得出各个光纤光栅应力传感器所在位置处防爆电机转子应力。

8.根据权利要求7所述的防爆电机转子应力测量装置，其特征在于：所述的光纤光栅应力传感器包括外层的光纤包层，光纤包层内为光纤纤芯和光纤光栅，所述光纤光栅位于中间，光纤光栅的两端均为光纤纤芯。

9.根据权利要求8所述的防爆电机转子应力测量装置，其特征在于：所述的光纤旋转连接器与防爆电机转子轴同轴安装。

10.根据权利要求9所述的防爆电机转子应力测量装置，其特征在于：所述的若干组中心频率不同的光纤光栅应力传感器采用并联、串联和/或串并联方式连接。