井下煤礦用雙光路檢測光纖電流傳感系統的制作方法

本實用新型涉及一種井下煤礦用雙光路檢測光纖電流傳感系統。

背景技術：
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在煤礦井下，因供電線路長，電磁環境干擾強，負載工作情況較復雜，且電動機多采用起動電流為額定電流的5～8倍的鼠籠型電機，所以給井下電量的測量帶來更高的要求。 傳統的電流互感器在大電流測量中存在絕緣和安全等方面的問題。

技術實現要素：
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本實用新型的目的是提供一種井下煤礦用雙光路檢測光纖電流傳感系統。

上述的目的通過以下的技術方案實現：

一種井下煤礦用雙光路檢測光纖電流傳感裝置，其組成包括：激光器，所述的激光器通過光纖一與自聚焦透鏡一連接，所述的自聚焦透鏡一一側具有起偏器，所述的起偏器的一側放置有塊狀光學材料，所述的塊狀光學材料的一側具有沃拉斯頓棱鏡，所述的沃拉斯頓棱鏡下端具有自聚焦透鏡二和自聚焦透鏡三連接，所述的自聚焦透鏡二通過光纖二與光電探測器二連接，所述的自聚焦透鏡三通過光纖三與光電探測器一連接，所述的光電探測器一和所述的光電探測器二與信號處理系統連接，所述的信號處理系統與顯示設備連接。

所述的井下煤礦用雙光路檢測光纖電流傳感裝置，所述的塊狀光學材料為法拉第原件，所述的塊狀光學材料處于由電流產生的磁場中。

本實用新型的有益效果：

1.本實用新型使線性偏振光從塊狀光學材料(法拉第元件)中通過，光學材料是處于由電流產生的磁場中的，磁場的強弱不同導致線偏振光的法拉第旋轉角不同，測量線偏光的法拉第旋轉角，從而可以利用法拉第旋轉角和電流之間的關系間接的測量出電流大小。

本實用新型檢測井下電流，并對整個系統實現保護，考慮到光纖由絕緣材料制成，具有很好的電氣絕緣性，它不受電磁輻射的影響，抗干擾能力強，頻率響應快，該傳感器在量程、測量精度、溫度穩定性、響應時間等方面均可滿足煤礦井下電流測量的要求。

附圖說明：

附圖1是本實用新型的結構示意圖。

附圖2是是幾何補償的光學系統簡圖。

具體實施方式：

實施例1：

一種井下煤礦用雙光路檢測光纖電流傳感裝置，其組成包括：激光:1，所述的激光器通過光纖一2與自聚焦透鏡一3連接，所述的自聚焦透鏡一的一側具有起偏器4，所述的起偏器的一側放置有塊狀光學材料5，所述的塊狀光學材料的一側具有沃拉斯頓棱鏡6，所述的沃拉斯頓棱鏡下端具有自聚焦透鏡二7和自聚焦透鏡三8，所述的自聚焦透鏡二通過光纖二9與光電探測器二10連接，所述的自聚焦透鏡三通過光纖三11與光電探測器一12連接，所述的光電探測器一和所述的光電探測器二與信號處理系統13連接，所述的信號處理系統與顯示設備14連接。

實施例2：

根據實施例1所述的井下煤礦用雙光路檢測光纖電流傳感裝置，所述的塊狀光學材料為法拉第原件，所述的塊狀光學材料處于由電流產生的磁場中。

實施例3：

附圖2采用幾何補償法：讓光經過2次全反射后實現偏折，前后2次全反射的全反射面相互垂直，這樣第一次全反射時電矢量平行于入射面的分量，在第二次全反射時就成為垂直于入射面的分量，而第一次全反射時電矢量垂直于入射面的分量，在第二次全反射就成為平行于入射面的分量。相互垂直的兩電矢量的分量經2次全反射后的總相移相同，因而不產生相位差。

實施例4：

本申請傳感頭材料選用重火石玻璃ZF6，此種玻璃為逆磁性介質，各向同性、均勻，經過退火處理后幾乎不存在內部應力問題。在這種傳感頭中采用了全反射對光路進行偏折，形成一個由4個敏感臂及3個拐角的閉合光路。由于入射光經過全反射后，電矢量的2個正交分量之間要產生相位差，使入射的線偏振光通過傳感頭后成為橢圓偏振光出射，從而使測量靈敏度降低，并嚴重影響測量的精確度。因此它設計的關鍵是如何減小電矢量的2個正交分量之間所產生的相位差。