[发明专利]一种基于外差法的多通道光纤环声发射探测系统

摘要

本发明提供了一种基于外差法的多通道光纤环声发射探测系统，属于无损检测领域的声发射探测技术，包括分布反馈式窄带激光器(1)、声光调制器(2)、第一光纤耦合器组(3)、光纤环传感器组(4)、参考光纤环传感器(5)、第二光纤耦合器组(6)、干涉耦合器组(7)、平衡探测器组(8)、混频器组(9)、解调系统(10)。本发明可以在线实时测量变压器的局部放电，解决了大部分传统电学传感器的缺陷。

主权项

1.一种基于外差法的多通道光纤环声发射探测系统，用于探测变压器的局部放电声发射信号，其特征在于：包括分布反馈式窄带激光器(1)、声光调制器(2)、第一光纤耦合器组(3)、光纤环传感器组(4)、参考光纤环传感器(5)、第二光纤耦合器组(6)、干涉耦合器组(7)、光电转换组(8)、混频器组(9)、解调系统(10)；分布反馈式激光器(1)发出的光首先分为相同的两路，其中一路进入声光调制器(2)使得此路的光频率发生偏移，将偏移后的光送入第一光纤耦合器组(3)将此光路分为相同的N路，然后将输出送入光纤环传感器组(4)，使其感受外部信号，光纤环内传播光的相位；分布反馈式激光器(1)分出的第二路光则进入参考光纤环传感器(5)，并将输出进入第二光纤耦合器组(6)分光，也将此路光分为N路，而后将光纤环传感器组(4)，第二光纤耦合器组(6)的输出送入干涉耦合器组(7)将两组光路进行干涉，干涉后的结果送入光电转换组(8)进行光电转换，将转换后的电信号送入混频器组(9)进行降频，最后送入解调系统(10)进行解调；所述分布反馈式窄带激光器(1)的分布反馈式激光器的中心波发射的光波波长为1550nm的偏振光，带宽小于200kHz，输出功率≥100mW，输出光波长稳定性在+1pm，功率稳定性在±0.01dB；所述声光调制器(2)为光纤耦合式声光调制器，使传感臂产生40MHz，或者80MHz偏移，根据实际需求选择；所述光纤环传感器组(4)的结构为将传播波长为1550nm的单模光纤绕制成规律的多层光纤环，形状类似为空心圆柱体；光纤环内径不得小于30mm，光纤总长度大于60m ，可视使用精度要求延长光纤长度，层与层之间用特定的耦合粘剂进行粘合，通过光纤环的光衰减不得大于0.2dBm；视不同应用环境可将光纤环封装于声信号敏感的波导中，贴于固体表面进行测量，可将光纤环封装与声信号敏感的波导中，然后粘贴于固体表面进行声发射信号的测量。