[发明专利]在线监测炼焦塔健康状况的装置及方法

摘要

本发明公开了一种在线监测炼焦塔健康状况的装置，包括：光调制器、耦合器、光纤F‑P传感器组、光时域反射单元、数据采集单元、处理终端，光调制器将光源发出的光调制成光脉冲信号后，由耦合器进入光纤F‑P传感器组，光纤F‑P传感器组采集焦炭塔的温度和应变数据，通过光时域反射单元获取不同光纤F‑P传感器的反射脉冲时延差；数据采集单元对反射脉冲时延差进行信号采集，交由处理终端进行数据分析，得出焦炭塔的健康状况。本发明还提供一种在线监测炼焦塔健康状况的方法。该装置和方法能实现在线实时监测炼焦塔的温度、应变，使工作人员及时判断焦炭塔的健康状况，保证焦炭塔工作在安全稳定的状态，延长了焦炭塔的使用寿命。

主权项

1.一种在线监测炼焦塔健康状况的装置，其特征在于，该装置包括：光调制器，用于将光源发出的光调制成光脉冲信号；耦合器，用于将光脉冲信号传递给光纤F‑P传感器组，以及将光纤F‑P传感器组采集的焦炭塔的温度和应变数据传递给光时域反射单元；光纤F‑P传感器组，由多个光纤F‑P传感器组成，用于对焦炭塔的温度和应变进行测量；具体布设为：在焦炭塔的同一高度上等间距布置多个同一腔长的光纤F‑P传感器，在高度方向上等间距布置不同腔长的光纤F‑P传感器；所述光纤F‑P传感器包括L1腔、L2腔和端面D；其中，L1腔由纯石英的TIR型光子晶体光纤制成，具有端面A和端面B，且端面A和端面B的反射率均为4%；L2腔由切割好的纯石英的TIR型光子晶体光纤端面加工而成，与L1腔的端面B熔接，具有反射率也为4%的端面C；端面D上镀有增透介质膜，端面D与端面C之间有间隙，在CD端面之间不会形成F‑P腔；端面A和端面B通过无胶熔接工艺与普通单模光纤连接；L1腔、L2腔、端面D置于套筒内；光时域反射单元，用于接收耦合器传来的温度和应变信号，并将该信号进行光时域复用，得到不同光纤F‑P传感器的反射脉冲时延差；数据采集单元，用于接收光时域反射单元传来的信号，并将该信号传入处理终端；处理终端，用于接收数据采集单元传来的信号，利用有限元分析软件对焦炭塔的温度和应变数据进行分析，建立炼焦塔健康状况参数的数据库，得出实时监测的温度、应变与焦炭塔健康状况之间的权值关系，进而得出焦炭塔的健康状况。