[发明专利]基于二极管光纤侧面耦合效应的分布式光纤漏水传感器

权利要求书

1.一种基于二极管光纤侧面耦合效应的分布式光纤漏水传感器，其特征在于：包括发光二极管光纤（1）和光检测二极管光纤（2），所述发光二极管光纤（1）和光检测二极管光纤（2）均为长方体光纤与透镜结构光纤包层的结合体、且长方体光纤与透镜结构光纤包层材料相同、一体成型；所述发光二极管光纤（1）内部设有均匀分布且相互连接的发光二极管（3），所述发光二极管（3）为LED发光二极管、且位于透镜结构光纤包层对应的焦点处；所述光检测二极管光纤（2）内设有均匀分布且相互连接的光检测二极管（4），所述光检测二极管（4）为PIN型光电二极管、且位于透镜结构光纤包层对应的焦点处；所述发光二极管光纤（1）和光检测二极管光纤（2）平行正对固定布置、且为透镜结构光纤包层正对，所述发光二极管（3）和光检测二极管（4）也一一相应正对，所述发光二极管光纤（1）和光检测二极管光纤（2）之间的介质为侧面耦合介质（5）、距离为0~4mm；

所述发光二极管光纤（1）通过激光二极管驱动器（7）驱动，所述光检测二极管光纤（2）通过驱动电源（8）驱动，所述光检测二极管光纤（2）还与光电流集中式读取总线（6）连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于二极管光纤侧面耦合效应的分布式光纤漏水传感器，其特征在于：所述透镜结构光纤包层为起透镜作用的在光纤一侧沿着整根光纤长度延伸的半圆柱形的光纤包层。

3.权利要求1所述的基于二极管光纤侧面耦合效应的分布式光纤漏水传感器的漏水检测方法，其特征在于：包括如下步骤：

1）发光二极管光纤（1）和光检测二极管光纤（2）的透镜结构光纤包层正对布置，控制发光二极管光纤（1）和光检测二极管光纤（2）之间的距离为0~4mm，并使发光二极管（3）和光检测二极管（4）也一一相应正对，每个发光二极管（3）和对应的光检测二极管（4）形成一个漏水敏感单元，通电后，发光二极管光纤（1）内的发光二极管（3）有序逐一亮起，光从透镜结构光纤包层中平行射出，耦合入光检测二极管光纤（2），光检测二极管光纤（2）内的光检测二极管（4）检测到光，则光电流集中式读取总线（6）就会收到一系列有序的光电流脉冲，发光二极管（3）逐一扫描，并与光电流脉冲一一对应，则每个漏水敏感单元也与光电流脉冲一一对应；

2）读取光电流集中式读取总线（6）的脉冲序列，同时结合发光二极管（3）的扫描时序，进行分析：当漏水事件发生，并流到其中的一个或者多个漏水敏感单元时，对应的漏水敏感单元的侧面耦合介质（5）从空气突变为水，当漏水点的发光二极管（3）发光时，光检测二极管（4）接收到的光发生突变，相应的漏水敏感单元对应的光电流脉冲输出发生突变，利用光电流集中式读取总线（6）对漏水点的光电流脉冲实时测量；当漏水敏感单元处无水时，耦合光线被透镜结构光纤包层准直聚焦照射到布置在透镜焦点处的光检测二极管（4）上，光电流集中式读取总线（6）能检测到光电流为可检测到的最大值，当漏水敏感单元检测到漏水时，只有一部分侧面耦合光线照射在光检测二极管（4）上，光电流集中式读取总线（6）测到该漏水敏感单元的光电流大幅减小，最后再与发光二极管（3）的扫描时序结合，确定漏水事件的发生与发生的精确位置。