專利名稱：強度型長壽命光纖傳感裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬光纖傳感領域，尤其是涉及一種基于光信號強度變化的、具有較長使用壽命的光纖傳感裝置。
背景技術：
光纖傳感裝器由于相對傳統傳感器具有諸多優點而成為當前國內外研究的熱點之一，其中基于光信號強度變化的彎曲、微彎原理的傳感裝置相對于其他光纖傳感器具有結構簡單、光路封閉、成本低、易于構建分布式傳感裝置等優點。在強度型光纖傳感裝置中， 最常用的光源是半導體激光光源，雖然半導體激光光源相對于傳統的氣體激光器、固體激光器或染料激光器具有更長的使用壽命，號稱可以連續使用10萬小時，也就是約10年的時間，但在實際條件下由于溫度、濕度、電流、震動以及其他環境的影響，實際使用時間會大幅度減小，特別是光時域反射計(簡稱0TDR)內的半導體激光光源使用時間會更少一些；另一方面，許多待監測的對象其設計使用壽命都很長，如重要的建筑物、橋梁、隧道等，其設計使用壽命在50年至100年，甚至更長，而傳感用信號光纖通過采用碳涂覆光纖等特種光纖后， 其理論設計使用壽命可達200年，所以光纖傳感儀器相對來說使用壽命就顯得很不夠了， 而頻繁的更換測試儀器，特別是更換0TDR，則會導致測試精度的降低以及各項成本的大幅攀升，如何使光纖傳感儀器壽命更長成為需要解決的問題。
發明內容為了克服上述現有技術的不足，本實用新型提供一種強度型長壽命光纖傳感裝置，利用現有的光源-光功率計和OTDR組合構成光纖傳感裝置的監測儀器，光源-光功率計作為常開設備連續監測，而OTDR則根據需要選擇適當的頻率開機監測，這樣可以大大延長OTDR的使用壽命，而光源-光功率計一方面使用壽命較OTDR長，另外其成本很低、更換方便，這樣就可以在保證監測任務的同時，延長了光纖傳感裝置的使用壽命，并減小了使用維護的成本。為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是強度型長壽命光纖傳感裝置，包括光源7、光功率計2和OTDR 8以及傳感單元5， 所述的光源7、光功率計2和OTDR 8與包含有信號光纖4 ；4-1,6的傳感單元5連接，控制處理單元12與光源、光功率計和OTDR電連接。所述的光源7和OTDR 8通過光分路器9與信號光纖4連接，信號光纖4的另一端連接有光功率計2。所述的光源7和OTDR 8通過光開關10與信號光纖4連接，信號光纖4的另一端連接有光功率計2，光開關10與控制處理單元12電連接。所述的光源7、光功率計2和OTDR 8通過光分路器9與信號光纖4連接，在信號光纖的另一端安置有光反射器11。所述的光反射器11是光反射鏡、經過鏡面處理的信號光纖端面或光纖光柵。所述的傳感單元5中夾持有兩根信號光纖第一信號光纖4-1和第二信號光纖6，光源、光功率計2分別與第一信號光纖4-1的兩端連接；OTDR 8與第二信號光纖6連接。所述的傳感單元5中夾持有兩根信號光纖，光源7、光功率計2通過光分路器9與第一信號光纖4-1連接，且在第一信號光纖4-1的另一端安置有光反射器11 ；OTDR 8與第二信號光纖6連接。本實用新型與現有技術相比具有以下優點1、強度型長壽命光纖傳感裝置，通過安置光源-光功率計和OTDR兩套監測裝置， 不僅可以延長光纖傳感裝置的使用壽命，并可以利用OTDR測試儀進行分布式監測，擴展了該光纖傳感裝置的使用范圍；2、強度型長壽命光纖傳感裝置中，光源-光功率計較OTDR消耗的電力更小，其組合更適于在野外無穩定供電情況下使用；3、強度型長壽命光纖傳感裝置，結構簡單、精度高，光源-光功率計具有較長的使用壽命和較低的使用成本，從而提高了光纖傳感裝置的可靠性，兩套測試儀器互為備份，更利于推廣使用。綜上所述，本實用新型結構簡單、設計合理、可靠性高、使用效果好，具有較長的使用壽命，可以具有更大的潛力適應復雜的實際應用環境，使本發明的裝置具有更好的精度、 更長的使用壽命。下面通過附圖和實施例，對實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。
圖1為本實用新型第一具體實施方式
的示意圖。圖2為本實用新型第二具體實施方式
的示意圖。圖3為本實用新型第三具體實施方式
的示意圖。圖4為本實用新型第四具體實施方式
的示意圖。圖5為本實用新型第五具體實施方式
的示意圖。附圖標記說明1-延長光纖；2-光功率計；4-信號光纖；4-1-第一信號光纖；5-傳感單元；6-第二信號光纖；7-光源；8-0TDR ；9-光分路器；10-光開關；11-光反射器；12-控制處理單元；
具體實施方式
實施例1如圖1所示，本實用新型包括光源7、光功率計2和0TDR8以及傳感單元5，特別是 所述的光源7、光功率計2和0TDR8與包含有第一信號光纖4的傳感單元5通過延長光纖1 連接，控制處理單元12與光源7、光功率計2和0TDR8電連接。本實施例中，所述的光源7和0TDR8通過光分路器9與第一信號光纖4連接，第一信號光纖4的另一端連接有光功率計2。由于光源7、光功率計2具有成本低、精度高、壽命長的特點，所以可以長期連續開啟，而OTDR具有分布式監測的特點，但其成本較高、使用壽命短，可以根據需要間斷開啟，從而使整個系統具有較好的精度和較高的可靠性。實施例2如圖2所示，本實施例中，與實施例1不同的是光源7、光功率計2和0TDR8與光分路器9來連接，在第一信號光纖4的另一端安置有光反射器11。優選的，所述的光反射器 11是光反射鏡、經過鏡面處理的信號光纖端面或光纖光柵。則光源7中發出的光信號經過光分路器9進入第一信號光纖4的光信號在光反射器11又返回，并通過光分路器9進入光功率計2中，由于光信號兩次經過第一信號光纖4，所以進一步增加了該光纖傳感器的精度和靈敏度。本實施例中，其余部分的結構、連接關系和工作原理均與實施例1相同。實施例3如圖3所示，本實施例中，傳感單元5中包含有兩根信號光纖，光源7通過延長光纖1與第一信號光纖4連接，第一信號光纖4的另一端連接光功率計2，0TDR8與第二信號光纖6連接。由于光源7、光功率計2具有成本低、精度高、壽命長的特點，所以可以長期連續開啟，而OTDR具有分布式監測的特點，但其成本較高、使用壽命短，可以根據需要間斷開啟， 從而使整個系統具有較好的精度和較高的可靠性。實施例4如圖4所示，本實施例中，與實施例3不同的是光源7、光功率計2通過光分路器 9、延長光纖1與第一信號光纖4連接，在第一信號光纖4的另一端安置有光反射器11。優選的，所述的光反射器11是光反射鏡、經過鏡面處理的信號光纖端面或光纖光柵。則光源 7中發出的光信號經過光分路器9進入第一信號光纖4的光信號在光反射器11又返回，并通過光分路器9進入光功率計2中，由于光信號兩次經過第一信號光纖4，所以進一步增加了該光纖傳感器的精度和靈敏度。本實施例中，其余部分的結構、連接關系和工作原理均與實施例3相同。實施例5如圖5所示，本實施例中，與實施例1不同的是光源7和0TDR8通過光開關10與第一信號光纖4連接，控制處理單元12控制光開關10使光源7發出的光信號進入第一信號光纖4，或使0TDR8與第一信號光纖4接通。本實施例中，其余部分的結構、連接關系和工作原理均與實施例1相同。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根據本實用新型技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化，均仍屬于本實用新型技術方案的保護范圍內。
權利要求1.強度型長壽命光纖傳感裝置，包括光源(7)、光功率計( 和OTDR(S)以及傳感單元 (5)，其特征在于所述的光源(7)、光功率計(2)和OTDR(S)與包含有信號光纖(4 ；4-1,6) 的傳感單元( 連接，控制處理單元(1 與光源、光功率計和OTDR(S)電連接。
2.根據權利要求1所述的光纖傳感裝置，其特征在于所述的光源(7)和OTDR(S)通過光分路器(9)與信號光纖(4)連接，信號光纖的另一端連接有光功率計O)。
3.根據權利要求1所述的光纖傳感裝置，其特征在于所述的光源(7)和OTDR(S)通過光開關(10)與信號光纖(4)連接，信號光纖的另一端連接有光功率計0)，光開關(10)與控制處理單元(12)電連接。
4.根據權利要求1所述的光纖傳感裝置，其特征在于所述的光源(7)、光功率計(2) 和OTDR(S)通過光分路器(9)與信號光纖(4)連接，在信號光纖的另一端安置有光反射器(11)。
5.根據權利要求4所述的光纖傳感裝置，其特征在于所述的光反射器(11)是光反射鏡、經過鏡面處理的信號光纖端面或光纖光柵。
6.根據權利要求1所述的光纖傳感裝置，其特征在于所述的傳感單元(5)中夾持有兩根信號光纖第一信號光纖和第二信號光纖(6)，光源(7)、光功率計(2)分別與第一信號光纖的兩端連接；OTDR(S)與第二信號光纖(6)連接。
7.根據權利要求1所述的光纖傳感裝置，其特征在于所述的傳感單元(5)中夾持有兩根信號光纖，光源(7)、光功率計( 通過光分路器(9)與第一信號光纖(4-1)連接，且在第一信號光纖的另一端安置有光反射器(11) ；OTDR(S)與第二信號光纖(6)連接。
專利摘要一種強度型長壽命光纖傳感裝置，裝置包括光源、光功率計和OTDR以及傳感單元，所述的光源、光功率計和OTDR與包含有信號光纖的傳感單元連接，控制處理單元與光源、光功率計和OTDR電連接；在保證監測任務的同時，延長了光纖傳感裝置的使用壽命，并減小了維護的成本。
文檔編號G01D21/00GK202304877SQ20112041390
公開日2012年7月4日 申請日期2011年10月26日 優先權日2011年10月26日
發明者杜兵 申請人:西安金和光學科技有限公司