[发明专利]一种便携式光纤光栅压力检测系统和方法

权利要求书

1.一种便携式光纤光栅压力检测系统，其特征在于，包括：光纤光栅解调仪(2)、光纤光栅应变传感器(3)和光纤光栅温度传感器(4)；

光纤光栅应变传感器(3)，用于对待测产品的内部压力进行测量，输出压力测量信号；

光纤光栅温度传感器(4)，用于对待测产品的表面温度进行测量，输出温度测量信号；

光纤光栅解调仪(2)，用于对光纤光栅应变传感器(3)和光纤光栅温度传感器(4)输出的压力测量信号和温度测量信号进行解调，得到待测产品的内部压力和表面温度。

2.根据权利要求1所述的便携式光纤光栅压力检测系统，其特征在于，

光纤光栅应变传感器(3)的数量为三个，采用环氧胶粘贴于待测产品表面；

光纤光栅温度传感器(4)的数量为一个，采用环氧胶粘贴于待测产品表面。

3.根据权利要求2所述的便携式光纤光栅压力检测系统，其特征在于，光纤光栅解调仪(2)，用于对三个光纤光栅应变传感器采用三选二的方式，获取光纤光栅应变传感器输出的压力测量信号，并解调得到待测产品的内部压力；根据解调得到的待测产品的内部压力对光纤光栅温度传感器进行修正。

4.根据权利要求1所述的便携式光纤光栅压力检测系统，其特征在于，光纤光栅解调仪(2)，包括：可调谐光源(5)、DSP控制模块(6)、A/D采集模块(7)、D/A电流驱动模块(8)、光纤耦合器(11)、光纤环形器(12)和光电探测器(13)；

DSP控制模块(6)、D/A电流驱动模块(8)、可调谐光源(5)、光纤耦合器(11)、光纤环形器(12)、光电探测器(13)和A/D采集模块(7)依次收尾相连，形成环形回路；

光纤环形器(12)，包括：光纤环形器Ⅰ(121)和光纤环形器Ⅱ(122)；

光电探测器(13)，包括：光电探测器Ⅰ(131)和光电探测器Ⅱ(132)。

5.根据权利要求4所述的便携式光纤光栅压力检测系统，其特征在于，

DSP控制模块(6)，用于控制D/A电流驱动模块(8)输出大小可控的高精度电流；

可调谐光源(5)，用于在高精度电流的作用下，输出特定波长和特定强度的光束；

光纤耦合器(11)，用于对可调谐光源(5)输出的特定波长和特定强度的光束进行分束处理，得到子光束Ⅰ和子光束Ⅱ；

光纤环形器Ⅰ(121)，用于接收子光束Ⅰ，并将经光栅反射的子光束Ⅰ输出至光电探测器Ⅰ(131)；

光纤环形器Ⅱ(122)，用于接收子光束Ⅱ，并将经光栅反射的子光束Ⅱ输出至光电探测器Ⅱ(132)；

光电探测器Ⅰ(131)，用于将接收到的子光束Ⅰ转换为电压信号Ⅰ；

光电探测器Ⅱ(132)，用于将接收到的子光束Ⅱ转换为电压信号Ⅱ；

A/D采集模块(7)，用于对光电探测器Ⅰ(131)和光电探测器Ⅱ(132)进行信号采集，得到电压信号Ⅰ和电压信号Ⅱ，并将采集得到的电压信号Ⅰ和电压信号Ⅱ输出至DSP控制模块(6)；

DSP控制模块(6)，还用于根据电压信号Ⅰ和电压信号Ⅱ，解算得到光栅的中心波长；以及，根据解算得到的光栅的中心波长和标定参数，解算得到待测产品的内部压力实际值。

6.根据权利要求5所述的便携式光纤光栅压力检测系统，其特征在于，高精度电流的电流精度可达4.88μa。可调谐光源(5)的电路板与可调谐光源(5)的相位电流输入引脚I_PH相连接的电流源输出的电流精度应高于5μa，与可调谐光源(5)的右向电流输入引脚I_RR和左向电流输入引脚I_LR相连接的电流源输出的电流精度高于30μa。

7.根据权利要求5所述的便携式光纤光栅压力检测系统，其特征在于，

特定波长的波长范围为：1528.8～1563.9nm；

特定强度的强度范围为：10dBm～13dBm。