一種基于光纖fbg傳感器的油罐車漏油預(yù)警裝置制造方法
【專利摘要】一種基于光纖FBG傳感器的油罐車漏油預(yù)警裝置，包括軟管，軟管的一端插入液體內(nèi)部，另一端延伸至液面外，液面外軟管的內(nèi)壁上和液體內(nèi)部軟管的內(nèi)壁上分別附著有光纖FBG傳感器，兩個光纖FBG傳感器分別與第一耦合器、第二耦合器電連接，第一耦合器、第二耦合器分別與光電檢測器電連接，光電檢測器與信號處理模塊電連接，信號處理模塊與報警器電連接，信號處理模塊分析并求出兩個光纖FBG傳感器由于漏油時引起的波長漂移變化量，若其波長漂移差值有變化，則可判斷漏油事件正在發(fā)生，隨即啟動報警器進(jìn)行報警，能夠?qū)崿F(xiàn)油罐車等危險區(qū)域的實時監(jiān)測與報警，消除安全隱患，具有準(zhǔn)確性高、實時性強(qiáng)的特點。
【專利說明】—種基于光纖FBG傳感器的油罐車漏油預(yù)警裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光纖FBG傳感器【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種基于光纖FBG傳感器的油罐
車漏油預(yù)警裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]對油罐車來說，引起漏油的原因可能是由于設(shè)備陳舊，或者發(fā)生碰撞，也可能是管口松動等原因引起漏油，漏油點也不容易確定。而對油罐車的漏油預(yù)警，一般都采用溫度監(jiān)測或者壓力變化檢測，都是需要準(zhǔn)確的測量數(shù)據(jù)，再對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而進(jìn)行是否漏油的判斷，所需設(shè)備比較多，過程比較復(fù)雜。另外從光纖光柵FBG (FiberBraggGrating)傳感器發(fā)展研究上看，光纖FBG傳感器在油罐車漏油預(yù)警中還很少被研究和利用，尤其是不需要準(zhǔn)確測量變化值，只需知道有無變化就可實現(xiàn)預(yù)警。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提出一種基于光纖FBG傳感器的油罐車漏油預(yù)警裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)油罐車等危險區(qū)域的實時監(jiān)測與報警，及時、準(zhǔn)確地判斷是否發(fā)生漏油事件，消除安全隱患，具有準(zhǔn)確性高、實時性強(qiáng)的特點。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種基于光纖FBG傳感器的油罐車漏油預(yù)警裝置，包括軟管3，軟管3的一端插入液體內(nèi)部，另一端延伸至液面外，液面外軟管3的內(nèi)壁上附著有光纖FBG傳感器1，液體內(nèi)部軟管3的內(nèi)壁上附著有光纖FBG傳感器2，光纖FBG傳感器1、光纖FBG傳感器2分別與第一稱合器4、第二稱合器5電連接,第一稱合器4、第二稱合器5分別與光電檢測器6電連接，光電檢測器6與信號處理模塊7電連接，信號處理模塊7與報警器8電連接。
[0006]所述軟管3的直徑為6mm,長度為200mm。
[0007]所述軟管3材質(zhì)為耐腐蝕、耐高壓的液化專用橡膠軟管。
[0008]所述光纖FBG傳感器I與光纖FBG傳感器2的相隔距離在0_2cm范圍內(nèi)。
[0009]所述光電檢測器6數(shù)量為2個。
[0010]所述第一耦合器4、第二耦合器5分別通過光纖與第三耦合器9直接相連。
[0011]所述第三耦合器9與寬帶光源10電連接。
[0012]所述第一耦合器4、第二耦合器5、第三耦合器9均為1x2耦合器。
[0013]由于本發(fā)明采用光纖FBG傳感器，由于光纖FBG傳感器極小，可設(shè)置兩個光纖FBG傳感器距離很近，并認(rèn)為兩個光纖FBG傳感器由于環(huán)境溫度、壓力等參數(shù)變化引起波長漂移相同，在實際應(yīng)用中，不需要處理計算光電監(jiān)測器變化信號與實際漏油量之間的關(guān)系，只需通過信號處理模塊分析并求出光纖FBG傳感器的參數(shù)有無變化，即可判斷有無漏油事件正在發(fā)生，實現(xiàn)相關(guān)人員及時撤離或者快速處理漏油事件，因此無需昂貴的光纖FBG傳感器解調(diào)設(shè)備，可以大大減少設(shè)備成本，能夠?qū)崿F(xiàn)油罐車等危險區(qū)域的實時監(jiān)測與報警，及時、準(zhǔn)確地判斷是否發(fā)生漏油事件，消除安全隱患，具有準(zhǔn)確性高、實時性強(qiáng)的特點?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明預(yù)警裝置的結(jié)構(gòu)原理框圖，黑色箭頭表示入射光，虛線箭頭表示反射光。
[0015]圖2為本發(fā)明預(yù)警裝置光纖FBG傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3為本發(fā)明預(yù)警裝置信號處理流程圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0018]參見附圖1，一種基于光纖FBG傳感器的油罐車漏油預(yù)警裝置，包括軟管3，軟管3的一端插入液體內(nèi)部，另一端延伸至液面外，液面外軟管3的內(nèi)壁上附著有光纖FBG傳感器1，液體內(nèi)部軟管3的內(nèi)壁上附著有光纖FBG傳感器2，光纖FBG傳感器1、光纖FBG傳感器2分別與第一稱合器4、第二稱合器5電連接,第一稱合器4、第二稱合器5分別與光電檢測器6電連接，光電檢測器6與信號處理模塊7電連接，信號處理模塊7與報警器8電連接。軟管3的直徑為6mm,長度為200mm,材質(zhì)為耐腐蝕、耐高壓的液化專用橡膠軟管。光纖FBG傳感器I與光纖FBG傳感器2的相隔距離在0-2cm范圍內(nèi)，為的是能保證兩個光纖FBG傳感器檢測到的溫度相同，光電檢測器6數(shù)量為2個。第一耦合器4、第二耦合器5分別通過光纖與第三稱合器9直接相連。第三稱合器9與寬帶光源10電連接。第一稱合器4、第二耦合器5、第三耦合器9均為1x2耦合器。
[0019]參見附圖1、2、3，本發(fā)明的工作原理是:
[0020]將軟管3插入液體內(nèi)部，調(diào)節(jié)使光纖FBG傳感器2沒入液體，而光纖FBG傳感器I露出液面，用光電檢測器6檢測光纖FBG傳感器1，記錄下因環(huán)境溫度、壓力，振動等變化對光纖FBG傳感器I的影響，光纖FBG傳感器2既有由于環(huán)境環(huán)境溫度、壓力、振動等參數(shù)變化對其引起的波長漂移，又有因發(fā)生漏油時，液體表面張力對其產(chǎn)生的影響。由于兩個光纖FBG傳感器距離很近，可近似認(rèn)為光纖FBG傳感器I與光纖FBG傳感器2所受環(huán)境參數(shù)變化引起的波長漂移相同。用光電檢測器6檢測光纖FBG傳感器I的波長范圍，也用光電檢測器6檢測光纖FBG傳感器2的波長范圍。
[0021]信號處理模塊7開始工作后，分別調(diào)取兩個光纖FBG傳感器不同時刻的波長變化，分析并求出兩個光纖FBG傳感器由于漏油時引起的波長漂移變化量，判斷比較光纖FBG傳感器I和光纖FBG傳感器2波長漂移差值有無變化，如果計算后判斷為否，則沒有發(fā)生漏油事件，返回上一步繼續(xù)進(jìn)行，如果計算后判斷為是，則可知道漏油事件正在發(fā)生，隨即啟動報警器8進(jìn)行報警。不需要處理計算光電監(jiān)測器6變化信號與實際漏油量之間的關(guān)系。
【權(quán)利要求】
1.一種基于光纖FBG傳感器的油罐車漏油預(yù)警裝置，包括軟管(3)，其特征在于，軟管(3)的一端插入液體內(nèi)部，另一端延伸至液面外，液面外軟管(3)的內(nèi)壁上附著有光纖FBG傳感器(I)，液體內(nèi)部軟管(3 )的內(nèi)壁上附著有光纖FBG傳感器(2 )，光纖FBG傳感器(I)、光纖FBG傳感器(2)分別與第一耦合器(4)、第二耦合器(5)電連接，第一耦合器(4)、第二耦合器(5)分別與光電檢測器(6)電連接，光電檢測器(6)與信號處理模塊(7)電連接，信號處理模塊(7)與報警器(8)電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于光纖FBG傳感器的油罐車漏油預(yù)警裝置，其特征在于，所述軟管(3)的直徑為6mm,長度為200mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于光纖FBG傳感器的油罐車漏油預(yù)警裝置，其特征在于，所述軟管(3)材質(zhì)為耐腐蝕、耐高壓的液化專用橡膠軟管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于光纖FBG傳感器的油罐車漏油預(yù)警裝置，其特征在于，所述光纖FBG傳感器(I)與光纖FBG傳感器(2)的相隔距離在0-2cm范圍內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于光纖FBG傳感器的油罐車漏油預(yù)警裝置，其特征在于，所述光電檢測器(6)數(shù)量為2個。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于光纖FBG傳感器的油罐車漏油預(yù)警裝置，其特征在于，所述第一耦合器(4)、第二耦合器(5)分別通過光纖與第三耦合器(9)直接相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于光纖FBG傳感器的油罐車漏油預(yù)警裝置，其特征在于，所述第三耦合器(9 )與寬帶光源(10 )電連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、6或7所述的一種基于光纖FBG傳感器的油罐車漏油預(yù)警裝置，其特征在于，所述第一耦合器(4)、第二耦合器(5)、第三耦合器(9)均為1x2耦合器。
【文檔編號】G01M3/02GK103852220SQ201410057177
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2014年2月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月20日
【發(fā)明者】王曉霞, 王衛(wèi)林, 吳春英 申請人:陜西科技大學(xué)