[发明专利]基于光纤传感的水电站机组振动测量监测装置

摘要

一种基于光纤传感的水电站机组振动测量监测装置，包括光纤光栅加速度传感器组、1×N光纤耦合器、环形器、M个前置波分复用器、后置波分复用器、宽带光源、光电转换滤波模块、非平衡迈克尔逊干涉仪解调模块、现场可编程门阵列模块、净化电源箱、微处理器工控主板模块。其中采用光纤光栅加速度传感器安装在水电机组的顶盖或机架上，通过设置固定差别长度的铠装光缆连接进行光信号传输，然后对光信号干涉法解调。将该装置应用在水电机组振动测量具有灵敏度高，传感及检测部分完全绝缘，低噪声、低频率响应等优点，该装置能检测出低达0.1Hz的振动信号，从而满足水电机组低频振动信号0.4Hz‑200Hz频响范围的监测功能，并改善已有的低频振动传感器的长期运行稳定性差、精度降低等问题。

主权项

1.一种基于光纤传感的水电站机组振动测量监测装置，它包括依次连接的光纤光栅加速度传感器组、M个前置波分复用器、1×N光纤耦合器、环形器、宽带光源；其特征是环形器还与非平衡迈克逊干涉仪解调模块连接，非平衡迈克逊干涉仪解调模块与后置波分复用器连接、后置波分复用器连接光电滤波转换模块后，再与现场可编程门阵列模块连接；净化电源箱为非平衡迈克逊干涉仪解调模块、光电滤波转换模块、宽带光源、现场可编程门阵列模块和微处理器工控主板模块供电；所述光纤光栅振动加速度传感器包括：一支座，支座为u字型结构，具有第一侧壁和第二侧壁，第一侧壁的内侧具有第一台阶；第二侧壁顶端有向第一侧壁延伸的横梁，在第二侧壁的外侧设置有第二台阶和第三台阶，在第二台阶上设置有调节梁，在第三台阶上固定设置有补偿柱；第二侧壁上开有竖直槽；在支座上设置有倒T型的弹性片，弹性片的头部固定在第一侧壁内侧的第一台阶上，弹性片的尾部固定连接上质量块和下质量块，上质量块和下质量块对称安装于弹性片上下两侧；弹性片的中部设置有一向上的折起片，在折起片上设置有第一微孔；调节梁包括竖板和横板，竖板底部设置有凸缘，在第二台阶上设置有导槽，凸缘与导槽相适配使调节梁的凸缘在导槽中枢转；调节梁的竖板顶部设置有第二微孔，调节梁的竖板通过第一紧固螺钉与支座的第二侧壁连接，调节梁和第二侧壁之间设置有第一弹性垫片，第一紧固螺钉使第一弹性垫片产生形变；调节梁的横板通过第二紧固螺钉与补偿柱连接，且第二紧固螺钉与调节梁的横板之间装有第二弹性垫片，第二紧固螺钉穿过第二弹性垫片和横板旋入到补偿柱上的螺纹孔中；光纤光栅依次穿过第一微孔，竖直槽和第二微孔，并在第一微孔处与折起片固定在一起，在第二微孔处与调节梁固定在一起。