[发明专利]一种基于FBG的嵌入式电机温度磁场传感器

说明书

本发明公开了一种基于FBG的嵌入式电机温度磁场传感器，包括硅钢片基体、温度敏感支和磁场敏感支，温度敏感支和磁场敏感支相邻设置，多组温度敏感支和磁场敏感支呈中心对称分布在两片硅钢片基体间；温度敏感支包括第一光纤、第一焊接金属包层和第一感应金属包层，第一焊接金属包层通过焊接埋入硅钢片基体内，第一光纤上设有第一光纤光栅，磁场敏感支包括第二光纤、第二焊接金属包层和第二感应金属包层，第二焊接金属包层通过焊接埋入硅钢片基体内，第二光纤上设有第二光纤光栅，本发明的目的是提供一种抗电磁干扰、结构简单、容易嵌入部件形成结构一体化检测温度与磁场的传感器。

技术领域

本发明涉及电机技术领域，具体涉及一种基于FBG的嵌入式电机温度磁场传感器。

背景技术

电机的运行状况与其绝缘系统的状况密切相关，定子铁芯及绕组绝缘破坏将造成严重的电机故障。现有技术中，为了防止电机被严重破坏，通常通过检测相关参数的趋向，得到对电机状态的判断，在电机故障情况恶化之前可以及时停机维修。然后，由于电机内部结构紧凑，且在运行过程中涉及高频电磁场能量转换，以及温度场的耦合，普通传感器因体积和电磁干扰不能满足电机温度与磁场的测量条件，因此需要一种抗电磁干扰、结构简单、容易嵌入部件形成结构一体化检测温度与磁场的传感器。

发明内容

根据现有技术的不足，本发明的目的是提供一种基于FBG的嵌入式电机温度磁场传感器。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种基于FBG的嵌入式电机温度磁场传感器，其特征在于：包括硅钢片基体、温度敏感支和磁场敏感支，所述温度敏感支和所述磁场敏感支相邻设置，多组所述温度敏感支和磁场敏感支呈中心对称分布在所述硅钢片基体间；

所述温度敏感支包括第一光纤、第一焊接金属包层和第一感应金属包层，所述第一光纤前段镀有第一焊接金属包层，后段镀有第一感应金属包层，所述第一焊接金属包层通过焊接埋入所述硅钢片基体内，所述第一感应金属包层设在所述第一焊接金属包层一侧，所述第一感应金属包层向所述硅钢片基体内侧露出，所述第一光纤上设有第一光纤光栅；

所述磁场敏感支包括第二光纤、第二焊接金属包层和第二感应金属包层，所述第二光纤前段镀有第二焊接金属包层，后段镀有第二感应金属包层，所述第二焊接金属包层通过焊接埋入所述硅钢片基体内，所述第二感应金属包层设在所述第二焊接金属包层一侧，所述第二感应金属包层向所述硅钢片基体内侧露出，所述第二光纤上设有第二光纤光栅。

进一步地，所述第一焊接金属包层由金属铜制成，且使用化学镀以及电镀技术包覆于所述第一光纤表面并通过焊接埋入硅钢片基体。

进一步地，所述第一感应金属包层由金属铜制成，且使用化学镀以及电镀技术包覆于所述第一光纤表面，所述第一感应金属包层内的所述第一光纤光栅通过热膨胀效应致使中心波长漂移，进而检测温度变化。

进一步地，所述第二焊接金属包层由金属铜制成，且使用化学镀以及电镀技术包覆于所述第二光纤表面并通过焊接埋入硅钢片基体。

进一步地，所述第二感应金属包层由金属镍及其合金制成，且使用化学镀以及电镀技术包覆于所述第二光纤表面，所述第二感应金属包层内的所述第二纤光栅通过磁致伸缩效应使中心波长漂移，进而检测磁场强度变化。

进一步地，一片所述硅钢片基体切割有多个凹槽，每一所述温度敏感支和每一所述磁场敏感支分别焊接在一个所述凹槽内。

进一步地，所述硅钢片基体上的多个槽齿被切除，所述凹槽设在所述硅钢片基体被切除的槽齿处，每一所述第一焊接金属包层和每一第二焊接金属包层分别焊接在一个所述凹槽内，所述第一感应金属包层和第二感应金属包层向所述硅钢片基体内侧露出。

进一步地，第一焊接金属包层和第二焊接金属包层的厚度为150～250μm。