[发明专利]一种变压器振动监测用光纤光栅加速度传感系统

权利要求书

1.一种变压器振动监测用光纤光栅加速度传感系统，其特征在于：包括用于感知被测变压器的振动的光纤光栅加速度传感器，及检测波长变化的波长解调系统(70)；

所述光纤光栅加速度传感器包括基座结构(10)、磁片(11)、外壳(20)、调节孔(21)、质量块(30)、调节柱(31)、弹性膜片(40)、增敏放大构件(50)、光纤光栅(60)；

所述磁片(11)嵌于基座结构(10)中，所述磁片(11)将基座结构(10)紧密贴附于被测变压器箱体表面；

所述外壳(20)固定安装于基座结构(10)上，所述外壳(20)与基座结构(10)形成密闭腔体；

所述质量块(30)通过弹性膜片(40)安装于外壳(20)内，形成加速度惯性敏感结构；所述质量块(30)中设有中心螺纹孔，所述质量块(30)中部通过螺纹孔安装有调节柱(31)；

所述外壳(20)顶部设有调节孔(21)，通过外壳(20)顶部的调节孔(21)，可以对调节柱(31)的位置进行调节；

所述增敏放大构件(50)固定安装于基座结构(10)上；所述增敏放大构件(50)分别与质量块(30)和光纤光栅(60)的尾端连接，用于将质量块(30)的位移放大为光纤光栅(60)尾端的拉伸；

所述光纤光栅(60)尾端与增敏放大构件(50)的尾端连接，所述光纤光栅(60)另一端穿过外壳(20)，与外壳(20)连接；

所述光纤光栅(60)与外壳(20)连接处安装有预紧力调节装置，所述预紧力调节装置通过调节预紧力可以调节光纤光栅(60)的波长；

所述波长解调系统(70)包括宽带光源(71)、光纤环形器(72)、波分复用器(73)、光纤耦合器(74)、静态波长解调模块(75)、波分解复用器(76)、动态波长解调模块(77)。

2.如权利要求1所述的变压器振动监测用光纤光栅加速度传感系统，其特征在于：所述质量块(30)的上下两侧对称安装弹性膜片(40)，以便将质量块(30)的振动方向限制在一个方向，降低横向振动，所述弹性膜片(40)的边缘固定安装于外壳(20)内壁，所述质量块(30)为圆柱形结构，所述弹性膜片(40)为圆形，所述弹性膜片(40)为相对质量块(30)上下对称的双弹性膜片结构，所述质量块(30)、弹性膜片(40)均为非磁性金属材质，所述质量块(30)、弹性膜片(40)可以为不锈钢或钛合金。

3.如权利要求1所述的变压器振动监测用光纤光栅加速度传感系统，其特征在于：所述调节柱(31)底部具有一半圆柱形突起结构，所述增敏放大构件(50)为不锈钢弹性结构，所述质量块(30)通过调节柱(31)通过一定的预压力与增敏放大构件(50)活动连接。

4.如权利要求1所述的变压器振动监测用光纤光栅加速度传感系统，其特征在于：所述波分复用器(73)通过光缆与对应波长的光纤光栅加速度传感器连接。

5.如权利要求1所述的变压器振动监测用光纤光栅加速度传感系统，其特征在于：所述基座结构(10)为中间带有凹槽的金属圆柱结构，所述磁片(11)为圆柱形强磁片(11)；所述外壳(20)为金属圆柱壳结构。

6.如权利要求1所述的变压器振动监测用光纤光栅加速度传感系统，其特征在于：所述光纤光栅(60)可为无源光纤光栅(60)或有源光纤光栅(60)中的一种。

7.如权利要求1所述的变压器振动监测用光纤光栅加速度传感系统，其特征在于：所述波分复用器(73)为多通道密集波分复用器(73)，所述波分复用器(73)的通道波长与光纤光栅(60)的波长一一对应；所述波分解复用器(76)为多通道密集波分复用器(73)，所述波分解复用器(76)通道波长与波分复用器(73)一一对应。

8.如权利要求1所述的变压器振动监测用光纤光栅加速度传感系统，其特征在于：所述静态波长解调模块(75)为不含光源的宽带波长解调模块。