基于雙Sagnac雙波長光纖干涉儀的管道泄漏監(jiān)測裝置的制造方法
【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型屬于管道泄漏監(jiān)測技術(shù)領域，具體涉及一種基于雙Sagnac雙波長光纖干涉儀的管道泄漏監(jiān)測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]管道傳輸具有經(jīng)濟、高效、安全、穩(wěn)定等諸多優(yōu)點，因此被廣泛應用于石油、天然氣、水等流體的運輸。但管道常年埋于地下，容易發(fā)生腐蝕、疲勞破損，或者泄漏，這不僅帶來巨大的經(jīng)濟損失，而且污染環(huán)境，因此研宄有效的管道泄漏監(jiān)測技術(shù)，對于保證管道安全運輸極為重要。近年來，隨著光纖傳感技術(shù)的發(fā)展，長距離分布式光纖傳感技術(shù)也開始應用于管道泄漏監(jiān)測，光纖傳感器的靈敏度高、動態(tài)范圍大、響應快、傳輸距離長，可滿足長距離、小泄漏管道監(jiān)測要求。
[0003]現(xiàn)有管道泄漏定位技術(shù)主要有負壓波法、模型法等，存在靈敏度低、響應慢、定位精度差等問題，在實際應用中難以滿足快速、準確的檢測定位要求。光纖傳感器的出現(xiàn)可以很好的解決上述問題，這其中，干涉型光纖傳感器以其簡單的結(jié)構(gòu)和較高的靈敏度在實際應用中有著較大的優(yōu)勢，但也存在著偏振衰落、噪聲大等問題。
[0004]中國發(fā)明專利(申請?zhí)?201110166334.2)公開了一種基于雙Sagnac光纖干涉儀的管道泄漏監(jiān)測裝置及方法，該裝置包括第一光路系統(tǒng)、第二光路系統(tǒng)、分布式光纖傳感系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)四部分，其中第一光路系統(tǒng)和第二光路系統(tǒng)各采用一個寬帶連續(xù)光源，分布式光纖傳感系統(tǒng)采用兩根傳感光纖，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為復雜，在光路系統(tǒng)中僅采用消偏器來穩(wěn)定光的偏振態(tài)，系統(tǒng)靈敏度和精準度都不夠。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型為了克服現(xiàn)有Sagnac光纖干涉管道泄漏監(jiān)測裝置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復雜，監(jiān)測系統(tǒng)接收到的擾動信號幅度較小，監(jiān)測精度有待于提高的缺陷，提出了一種基于雙Sagnac雙波長光纖干涉儀的管道泄漏監(jiān)測裝置。
[0006]本實用新型提供的基于雙Sagnac雙波長光纖干涉儀的管道泄漏監(jiān)測裝置，它包括鋪設于管道一側(cè)的傳感光纖、第一干涉模塊、第二干涉模塊、主控模塊，所述主控模塊分別與第一干涉模塊和第二干涉模塊連接，所述第一干涉模塊包括第一耦合器、第一移相器、第一壓電陶瓷相位調(diào)制器、第一延遲光纖、第二親合器、第一波分復用器、第一法拉第旋光鏡，所述第一親合器的一個輸出端依次連接第一移相器、第一壓電陶瓷相位調(diào)制器、第一延遲光纖后再與第二耦合器的一個輸入端連接，所述第一耦合器的另一輸出端連接第二耦合器的另一輸入端，所述第二耦合器的輸出端與第一波分復用器的透射端連接，所述第一波分復用器的反射端與第一法拉第旋光鏡連接，所述第一波分復用器的公共端與傳感光纖的一端連接；所述第二干涉模塊包括第三耦合器、第二移相器、第二壓電陶瓷相位調(diào)制器、第二延遲光纖、第四耦合器、第二波分復用器、第二法拉第旋光鏡，所述第三耦合器的一個輸出端依次連接第二移相器、第二壓電陶瓷相位調(diào)制器、第二延遲光纖后再與第四耦合器的一個輸入端連接，所述第三耦合器的另一輸出端連接第四耦合器的另一輸入端，所述第四耦合器的輸出端與第二波分復用器的透射端連接，所述第二波分復用器的反射端與第二法拉第旋光鏡連接，所述第二波分復用器的公共端與傳感光纖的另一端連接。
[0007]進一步的，所述第一干涉模塊還包括第一步進電機，所述第一步進電機與第一壓電陶瓷相位調(diào)制器連接。
[0008]進一步的，所述第二干涉模塊還包括第二步進電機，所述第二步進電機與第二壓電陶瓷相位調(diào)制器連接。
[0009]進一步的，所述主控模塊包括激光光源、第三波分復用器、第一摻鉺光纖放大器、第四波分復用器、第五波分復用器、第二摻鉺光纖放大器、第六波分復用器、第一光電探測模塊、第二光電探測模塊、A/D采集卡、數(shù)據(jù)處理模塊，所述激光光源與第三波分復用器公共端連接，所述第三波分復用器透射端依次連接第一摻鉺光纖放大器和第四波分復用器后與第一耦合器的一個輸入端連接；所述第三波分復用器的反射端依次連接第五波分復用器、第二摻鉺光纖放大器、第六波分復用器后與第三親合器的一個輸入端連接；所述第一親合器的另一輸入端與第一光電探測模塊連接，所述第三耦合器的另一輸入端與第二光電探測模塊連接，所述第一光電探測模塊和第二光電探測模塊分別與A/D采集卡連接，所述A/D采集卡與數(shù)據(jù)處理模塊連接。
[0010]優(yōu)選的，所述第一波分復用器、第二波分復用器、第三波分復用器、第四波分復用器的中心波長為1550nm ；
[0011]優(yōu)選的，所述第五波分復用器、第六波分復用器的中心波長為1552nm。
[0012]本實用新型的管道泄漏監(jiān)測原理是:當管道某處有泄漏發(fā)生時，泄漏流體和泄漏孔壁會產(chǎn)生摩擦，從而在管壁激發(fā)出應力波(即泄漏聲發(fā)射信號)，此應力波作用在傳感光纖上，傳感光纖的長度和折射率都會發(fā)生變化，導致傳感光纖中傳輸?shù)墓庀辔槐徽{(diào)制，由于第一干涉模塊和第二干涉模塊均存在延遲線圈，使每個干涉模塊中傳輸?shù)母缮婀饨?jīng)過泄漏點的時間不同，泄漏聲發(fā)射信號對兩束干涉光的相位調(diào)制也不同，兩束光間產(chǎn)生相位差，因此兩束光發(fā)生干涉。通過實時檢測干涉光的信號變化，即可實現(xiàn)管道泄漏的監(jiān)測。
[0013]本實用新型的有益效果為:相較于現(xiàn)有基于Sagnac光纖干涉儀的管道泄漏監(jiān)測裝置，系統(tǒng)僅采用一個激光光源發(fā)射光信號，并且在管道一側(cè)只需鋪設一根傳感光纖即可，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為簡單，在干涉模塊中同時采用移相器和壓電陶瓷相位調(diào)制器等抗偏振衰落器件使監(jiān)測裝置所接收到的擾動信號幅度有較大的提高，信號檢測靈敏度提高，進而增加了管道泄漏監(jiān)測裝置的實時監(jiān)控和有效監(jiān)測范圍，并提高了監(jiān)測精度。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)圖。
[0015]圖中:A.第一干涉模塊，B.第二干涉模塊，C.主控模塊，1.傳感光纖，2.第一耦合器，3.第一移相器，4.第一壓電陶瓷相位調(diào)制器，5.第一延遲光纖，6.第二親合器，7.第一波分復用器，8.第一法拉第旋光鏡，9.第三親合器，10.第二移相器，11.第二壓電陶瓷相位調(diào)制器，12.第二延遲光纖，13.第四耦合器，14.第二波分復用器，15.第二法拉第旋光鏡，16.第一步進電機，17.第二步進電機，18.激光光源，19.第三波分復用器，20.第一摻鉺光纖放大器，21.第四波分復用器，22.第五波分復用器，23.第二摻鉺光纖放大器，24.第六波分復用器，25.第一光電探測模塊，26.第二光電探測模塊，27.A/D采集卡，28.數(shù)據(jù)處理模塊。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合【附圖說明】本實用新型的【具體實施方式】:
[0017]如圖1所示，本實用新型提供了一種基于雙Sagnac雙波長光纖干涉儀的管道泄漏監(jiān)測裝置，它包括鋪設于管道一側(cè)的傳感光纖1、第一干涉模塊A、第二干涉模塊B、主控模塊C，所述主控模塊C分別與第一干涉模塊A和第二干涉模塊B連接，所述第一干涉模塊A包括第一親合器2、第一移相器3、第一壓電陶瓷相位調(diào)制器4、第一延遲光纖5、第二親合器
6、第一波分復用器7、第一法拉第旋光鏡8，所述第一親合器2的一個輸出端依次連接第一移相器3、第一壓電陶瓷相位調(diào)制器4、第一延遲光纖5后再與第二親合器6的一個輸入端連接，所述第一耦合器2的另一輸出端連接第二耦合器6的另一輸入端，所述第二耦合器6的輸出端與第一波分復用器7的透射端連接，所述第一波分復用器7的反射端與第一法拉第旋光鏡8連接，所述第一波分復用器7的公共端與傳感光纖I的一端連接；所述第二干涉模塊B包括第三耦合器9、第二移相器10、第二壓電陶瓷相位調(diào)制器11、第二延遲光纖12、第四親合器13、第二波分復用器14、第二法拉第旋光鏡15，所述第三親合器9的一個輸出端依次連接第二移相器10、第二壓電陶瓷相位調(diào)制器11、第二延遲光纖12后再與第四耦合器13的一個輸入端連接，所述第三耦合器9的另一輸出端連接第四耦合器13的另一輸入端，所述第四耦合器13的輸出端與第二波分復用器14的透射端連接，所述第二波分復用器14的反射端與第二法拉第旋光鏡15連接，所述第二波分復用器14的公共端與傳感光纖I的另一端連接。所述第一干涉模塊A還包括第一步進電機16，所述第一步進電機16與第一壓電陶瓷相位調(diào)制器4連接。所述第二干涉模