[实用新型]荧光光纤温度传感解调系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及光纤传感的领域，具体的，涉及一种荧光光纤温度传感解调系统。

背景技术

现有的光纤传感技术测温原理是基于稀土荧光物质的材料特性，某些稀土荧光物质受紫外线照射并激发后，在可见光谱中发射线状光谱，即荧光及其余辉(余辉为激励停止后的发光)。荧光余辉的衰变时间常数是温度的单值函数，通常温度越高，时间常数越小。只要测得时间常数的值，就可以求出温度。应用这种方法测温的最大优点，就是被测温度只取决于荧光材料的时间常数，而与系统的其他变量无关，例如光源强度的变化、传输效率、耦合程度的变化等都不影响测量结果，较光强测温法和波长解调法原理上有明显优势。

公开号CN201020193493.2中国实用新型专利公开了名为“一种基于荧光寿命检测的荧光光纤温度传感器”的发明创造，该温度传感器利用上述原理实现了一种具有结构简单、体积小、重量轻、测量精度高、测量范围大，抗腐蚀、抗电磁干扰能力强等优点的荧光光纤温度传感器。但该传感器由于荧光激励光源和荧光探测器所处光路的方向不同，荧光激励光源和荧光探测器不能组合在同一块电路板上，在产品安装时存组合时较为复杂。且多块电路板的线路连接容易出现接触不良等情况，产品的稳定性及可靠性较弱。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种便于安装且可靠性高的荧光光纤温度传感解调系统。

为实现上述目的，本实用新型提供的荧光光纤温度传感解调系统包括光路耦合装置，光路耦合装置包括荧光激励光源、荧光探测器、滤波片和反光镜，滤波片与反光镜平行设置，荧光激励光源与滤波片相对设置，荧光探测器与反光镜相对设置；光路耦合装置还包括荧光光纤测温探头及光纤接头，荧光光纤测温探头与光纤接头通过光纤连接，滤波片与光纤接头的光路上设置有第一耦合透镜；荧光激励光源与荧光探测器设置在同一块电路板的同一表面上。

由上述方案可见，本实用新型的荧光光纤温度传感解调系统通过增加一个反光镜，将光信号传输方向改变，使得荧光激励光源与荧光探测器可设置在同一块电路板上，简化系统的结构，使系统安装更加方便，此外，还可减少由于多块电路板间线路连接而引起接触不良的现象，提高系统的稳定性和可靠性。

一个方案中，荧光激励光源与滤波片的光路上设置有第二耦合透镜。

由此可见，在荧光激励光源与滤波片的光路上设置第二耦合透镜，有利于将荧光激励光源所发射的非平行光线调整为平行光线。

另一个方案中，荧光探测器与反光镜的光路上设置有第三耦合透镜。

由此可见，在荧光探测器与反光镜的光路上设置第三耦合透镜，有利于将荧光光纤测温探头返回的荧光平行光束会聚到荧光探测器上，便于将光信号转换为电信号。

优选的方案中，滤波片为半反半透的滤波片。

由此可见，利用半反半透的滤波片，荧光激励光源所发射的光可被全部反射，光纤接头返回的光可直接透射并传播到反光镜。此设置可简化系统的结构，使安装更加便捷。

进一步的方案中，荧光光纤温度传感解调系统还包括光源驱动电路，光源驱动电路向荧光激励光源发送光源驱动信号。

由上述方案可见，光源驱动电路通过光源驱动信号控制荧光激励光源的所发射光信号的脉宽及幅度。

进一步的方案中，荧光光纤温度传感解调系统还包括荧光信号探测电路，荧光信号探测电路接收荧光探测器发送的电信号。

由此可见，荧光探测器将荧光光纤测温探头返回的光信号转化成电信号后，荧光信号探测电路接收荧光探测器发送的电信号并对该电信号进行滤波及放大处理。

具体的方案中，荧光光纤温度传感解调系统还包括信号解调处理电路，信号解调处理电路接收荧光信号探测电路发送的电压脉冲信号，且信号解调处理电路向光源驱动电路发送控制信号。

由此可见，信号解调处理电路可对荧光信号探测电路处理后电信号进行数字信号处理，得到温度信息数据，并根据温度信息数据向光源驱动电路发送控制信号，使光源驱动电路可调节荧光激励光源的所发射光信号的脉宽及幅度。

更具体的方案中，荧光光纤温度传感解调系统还包括显示装置，显示装置接收信号解调处理电路发送的数据信号。

由上述方案可见，经过信号解调处理电路模数转换得到温度信息数据后，在显示装置中显示温度信息，使得检测人员可直观的获得所检测温度的相关信息。

附图说明

图1是本实用新型荧光光纤温度传感解调系统实施例的结构连接图。