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公开(公告)号:CN109709372B
公开(公告)日:2020-06-30
申请号:CN201811433090.8
申请日:2018-11-28
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种地铁/煤矿杂散电流光纤传感器闭环控制装置及方法,实现地铁/煤矿杂散电流的低成本非接触测量,本发明装置由宽带光源、光纤环形器、偏振调制器、延迟光纤、传感光纤、光纤反射镜、光纤骨架、光电探测器和控制单元组成;基于本发明装置提出一种闭环控制方法,该方法中偏振调制器对输入线偏振光形成的旋转角度与被测电流形成的旋转角度大小相等、方向相反,提高传感器的线性度,拓宽传感器的动态范围,降低了传感器的成本,优化传感器的光路结构,具有抗电磁干扰能力强,本征隔爆绝缘的优点。
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公开(公告)号:CN111208336A
公开(公告)日:2020-05-29
申请号:CN202010115485.4
申请日:2020-02-25
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种单模光纤引导的煤矿/地铁光纤电流传感器,将SLD光源和控制单元这两种有源器件封装成信号激发处理模块并安装在监测现场的低压侧,将准直透镜、偏振片、第一1/4波片、分光器、第一聚焦透镜、第二聚焦透镜、第三聚焦透镜、保偏光纤、第二1/4波片、传感光纤、反射镜、载流导体和偏振分束器等无源器件封装成传感模块并安装在监测现场的高压侧,信号激发处理模块和传感模块之间通过低价单模光纤引导;在本发明中,利用两个1/4波片和偏振分束器、引入正交算法,不仅拓宽了线性测量范围,也消除了光源功率波动影响,从而无需使用高价的相位调制器,在保证传感性能的前提显著降低成本,为光纤电流传感器的推广使用提出一种有效的优先方案。
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公开(公告)号:CN111189532A
公开(公告)日:2020-05-22
申请号:CN202010021802.6
申请日:2020-01-09
Applicant: 中国矿业大学 , 徐州工业职业技术学院
Abstract: 本发明公开了一种采煤机滚筒振动光纤监测装置及监测方法,该装置包括压电陶瓷、固定铁环、活动铁环、多匝线圈、磁致伸缩材料和光纤光栅传感器,采煤机滚筒工作时,滚筒的振动诱导固定铁环和活动铁环产生相对运动并对压电陶瓷产生挤压作用,被挤压的压电陶瓷在多匝线圈的输入端和输出端形成电压,多匝线圈由此流通电流并在线圈内激发产生磁场,磁场诱导磁致伸缩材料产生形变并被光纤光栅传感器准确测量,最终根据光纤光栅传感器的测量结果反推获得采煤机滚筒的振动信息。本发明具备装置结构简单、成本低、准确度高等优点。
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公开(公告)号:CN111024769A
公开(公告)日:2020-04-17
申请号:CN201911301527.7
申请日:2019-12-17
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G01N27/04
Abstract: 本发明公开了一种用于掘进机的煤矿矿井超前探测方法,步骤是:掘进机掘进时,电流激励源产生的电流通过活动截齿进入煤层形成杂散电流,回流网采集到的杂散电流经过过渡电阻回到电源负极,由于煤层的电阻率和煤层的含水量等特征有关,当煤层的含水量等信息变化时,杂散电流及过渡电阻两端的电势差也随之变化,煤层的含水量信息就转变为电信号;过渡电阻两端的电势差加在压电陶瓷两端时,压电陶瓷伸长或压缩,电信号转变为应变信号;传感光纤受压电陶瓷的挤压,将应变信号转变为光信号,光信号通过传感光纤到达光电探测器,分析解调后的光信号可得到煤层含水量信息。本发明可达到对煤层含水量实时超前探测的效果,抗电磁干扰能力强。
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公开(公告)号:CN110763897A
公开(公告)日:2020-02-07
申请号:CN201910982623.6
申请日:2019-10-16
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种在线消除光源功率波动的煤矿光纤电流传感器及控制方法,属于光纤传感技术领域,由光源、光纤环形器、光纤起偏器、第一准直透镜、磁光晶体、第二准直透镜、矩形磁芯、螺线管、传感光纤环、反射膜、载流导体和光电探测器组成。在该传感器的光路中引入螺线管、矩形铁芯和磁光晶体,螺线管中驱动电流激发的磁场经矩形铁芯引导作用在磁光晶体上,通过改变驱动电流的大小和流通方向分别改变磁光晶体中旋光角度的大小和极性,由此构建磁光晶体中旋光角度周期性变化规律,相邻周期磁光晶体中旋光角度大小相等、极性相反,基于此,通过对相邻周期内光电探测器的检测光强进行差分运算消除光源功率波动的影响。
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公开(公告)号:CN110498188A
公开(公告)日:2019-11-26
申请号:CN201910610005.9
申请日:2019-07-08
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开的一种综采工作面刮板输送机链条状态检测装置及方法,涉及链条检测技术领域。所述检测装置包括磁场发生装置和磁场检测装置;磁场发生装置包括可调直流源与多匝线圈,磁场检测装置包括检测探头、偏振器、光纤环形器、宽带光源以及光电探测器,检测探头包括反射镜、磁感线圈和磁光晶体,检测探头通过调整支架靠近链条实现在线检测。本发明先将刮板输送机链条磁化,链条缺陷产生的漏磁场与检测探头的磁感线圈互感,因互感在磁感线圈中产生的磁信号在磁光晶体中转变为光信号,光信号再转变为电信号,通过信号处理获得链条的状态信号,可实现链条的实时在线检测,确保刮板输送机安全稳定运行,规避煤矿生产安全隐患。
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公开(公告)号:CN111458553B
公开(公告)日:2021-03-23
申请号:CN202010354031.2
申请日:2020-04-29
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种具有双重循环结构的高灵敏度全光纤电流测量装置及方法,该装置包括宽带光源、起偏器、偏振控制器、第一偏振分束器、第一耦合器、环形器、第二耦合器、传感光纤环、载流导体、第一法拉第旋转镜、第二法拉第旋转镜、第二偏振分束器和第一光电探测器、第二光电探测器。本发明所述传感器利用偏振分束器、第一耦合器和双法拉第旋转镜、第二耦合器的组合构成双重循环结构使光信号在传感光路中实现了多次循环,在增强系统稳定性的同时也提高了传感器的灵敏度,减小了线性双折射效应的影响。
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公开(公告)号:CN110763901B
公开(公告)日:2020-07-31
申请号:CN201911036621.4
申请日:2019-10-29
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种环型煤矿光纤电流传感器系统包括有光源、两个光纤准直器、非偏振分束器、偏振分束器、第一1/4波片、第二1/4波片、传感光纤和偏振分析模块,非偏振分束器设置在两个光纤准直器之间,且光源的输出光依次经过第一光纤准直器、非偏振分束器和第二光纤准直器,从偏振分束器的第一端口进入偏振分束器内部;第一端口快轴和慢轴输出的两束线偏振光依次经过第二光纤准直器和非偏振分束器后,进入偏振分析模块。本发明无需采用相位调制,有效的减少了光路设计成本以及光学误差因素,同时本传感器输出光矢量所包含的相位差只与待测电流诱导的法拉第相移成正比,从而通过检测输出光矢量所包含的相位差即可获得待测电流。
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公开(公告)号:CN109884368A
公开(公告)日:2019-06-14
申请号:CN201910048101.9
申请日:2019-01-18
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G01R19/00
Abstract: 本发明公开了一种基于补偿线圈的地铁/煤矿杂散电流光纤传感器闭环控制装置及方法,该装置由宽带光源、光纤环形器、偏振分束器、补偿线圈、传感线圈、法拉第旋转镜、载流导体、磁场发生器、第一光电探测器、第二光电探测器和控制单元组成,该传感器引入补偿线圈实现闭环控制,线偏振光的偏振面在补偿线圈中的旋转角度与在传感线圈中的旋转角度大小相等、方向相反,该传感器具有线性度高、灵敏度高,动态范围宽,结构简单、不受光源功率波动影响、非接触测量以及制造成本低的优点。
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公开(公告)号:CN109709372A
公开(公告)日:2019-05-03
申请号:CN201811433090.8
申请日:2018-11-28
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种地铁/煤矿杂散电流光纤传感器闭环控制装置及方法,实现地铁/煤矿杂散电流的低成本非接触测量,本发明装置由宽带光源、光纤环形器、偏振调制器、延迟光纤、传感光纤、光纤反射镜、光纤骨架、光电探测器和控制单元组成;基于本发明装置提出一种闭环控制方法,该方法中偏振调制器对输入线偏振光形成的旋转角度与被测电流形成的旋转角度大小相等、方向相反,提高传感器的线性度,拓宽传感器的动态范围,降低了传感器的成本,优化传感器的光路结构,具有抗电磁干扰能力强,本征隔爆绝缘的优点。
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