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公开(公告)号：CN110780101B
公开(公告)日：2021-04-13
申请号：CN201911080053.8
申请日：2019-11-07
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种旋光型煤矿光纤电流传感器，它包括光源、光纤准直器、偏振片、非偏振分束器、导引光缆、传感光纤、反射镜、偏振分析模块和载流导体。本发明采用偏振分析技术实现了待测电流的精确测量，光路结构简单，误差源少，光源功率波动对测量结果没有影响，无需依托相位调制器和复杂的闭环控制算法，就能使传感器处于最大灵敏度工作点，动态测量范围没有限制。
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公开(公告)号：CN110780101A
公开(公告)日：2020-02-11
申请号：CN201911080053.8
申请日：2019-11-07
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种旋光型煤矿光纤电流传感器，它包括光源、光纤准直器、偏振片、非偏振分束器、导引光缆、传感光纤、反射镜、偏振分析模块和载流导体。本发明采用偏振分析技术实现了待测电流的精确测量，光路结构简单，误差源少，光源功率波动对测量结果没有影响，无需依托相位调制器和复杂的闭环控制算法，就能使传感器处于最大灵敏度工作点，动态测量范围没有限制。
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公开(公告)号：CN110763901A
公开(公告)日：2020-02-07
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：CN111308155B
公开(公告)日：2022-04-08
申请号：CN202010169679.2
申请日：2020-03-12
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G01R15/20 , G01R33/032
Abstract: 本发明公开了一种基于复合材料的煤矿/地铁光纤电流传感器，包括：磁路传感系统和光电测试系统，其中：磁路传感系统包括导线、导磁回路、磁致伸缩复合材料、光纤光栅(FBG)及两块永磁体；光电测试系统包括宽带光源、环形器、FBG解调装置、光电二极管、放大器及示波器。本发明中，导磁材料设置为由粗到细的圆环结构，磁致伸缩复合材料设置为圆柱状结构，实现磁通密度集中；磁致伸缩复合材料设置为传感器的敏感元件，降低了传感器的成本；两块磁性相同、磁感应强度具有一定差值的永磁体通过装配放置在一起，既为传感器提供了直流偏置磁场,又为磁致伸缩材料的两端提供了一定的应力。相比于传统的光纤电流传感器，本发明降低了传感器的成本，提高了传感器的灵敏度。
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公开(公告)号：CN113740920A
公开(公告)日：2021-12-03
申请号：CN202110799899.8
申请日：2021-07-15
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G01V3/18
Abstract: 本发明提供一种随掘超前探测装置及方法，所述装置包括探测电源、光纤电流传感器、电压采集装置和返回电极；探测电源的正极连接煤矿掘进机器人的截割头、负极连接返回电极，返回电极埋设在已掘进巷道的底板；从正极输出大小可调节的激励电流并分成两部分，第Ⅰ部分沿截割头进入未掘进煤层后经底板和返回电极回到负极，第Ⅱ部分沿伸缩部、机身和履带进入底板后经返回电极回到负极；光纤电流传感器柔性成环缠绕在伸缩部，用于检测第Ⅱ部分电流值，探测电源以此调节总的激励电流大小，以保证第Ⅰ部分电流大小恒定；电压采集装置安装在掘进机器人与返回电极之间，测量未掘进煤层不同位置间的电位差。该装置及方法实时进行掘进工作面前方的地质探测。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111232557B
公开(公告)日：2020-11-24
申请号：CN202010022172.4
申请日：2020-01-09
Applicant: 中国矿业大学 , 徐州工业职业技术学院
Abstract: 本发明公开了一种基于光纤传感的分布式刮板输送机工作面直线度检测装置及方法，包括宽带光源、第一光纤环形器阵列、第二光纤环形器阵列、准直器阵列、反射膜阵列、第三光纤环形器阵列和光路分析仪，宽带光源发出的光在传输时，由刻在单模光纤上的若干个光栅将不同波长的光分开，并通过第一光纤环形器、第二光纤环形器和准直器到达贴在刮板输送机工作面的反射膜上，不同波长的光通过反射膜反射回来，由第三光纤环形器进入单模光纤，最终进入光路分析仪中，光路分析仪通过分析不同波长的光传输距离，得到反射膜的位置点，进而可得到刮板输送机工作面的直线度。具有结构简单、抗电磁干扰能力强、精度高、可实现长距离测量等优点。
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公开(公告)号：CN111024769B
公开(公告)日：2020-11-24
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：CN111457864A
公开(公告)日：2020-07-28
申请号：CN202010337685.4
申请日：2020-04-26
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G01B11/26
Abstract: 本发明公开了一种基于光纤传感的采煤机摇臂角度检测装置及方法，该装置包括光学系统和机械系统两部分，光学系统包括宽带光源、起偏器、准直透镜、渐变旋光率介质板、偏振分束器和数据处理模块；机械系统包括连接座、连杆、滑块、支架和传感器壳体等。当采煤机工作时，摇臂通过连杆机构把转动角度信息变为渐变折射率的直线位移，光学系统产生的线偏振光在渐变旋光率介质板上穿透的位置也发生变化，由于旋光效应，相应通过渐变旋光率介质板得到的偏振面旋转角度也不同，根据检测到的偏振光的相位角，可得到摇臂的摆动角度。具有结构简单、抗电磁干扰能力强、精度高、本征隔爆等优点。
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公开(公告)号：CN111232557A
公开(公告)日：2020-06-05
申请号：CN202010022172.4
申请日：2020-01-09
Applicant: 中国矿业大学 , 徐州工业职业技术学院
Abstract: 本发明公开了一种基于光纤传感的分布式刮板输送机工作面直线度检测装置及方法，包括宽带光源、第一光纤环形器阵列、第二光纤环形器阵列、准直器阵列、反射膜阵列、第三光纤环形器阵列和光路分析仪，宽带光源发出的光在传输时，由刻在单模光纤上的若干个光栅将不同波长的光分开，并通过第一光纤环形器、第二光纤环形器和准直器到达贴在刮板输送机工作面的反射膜上，不同波长的光通过反射膜反射回来，由第三光纤环形器进入单模光纤，最终进入光路分析仪中，光路分析仪通过分析不同波长的光传输距离，得到反射膜的位置点，进而可得到刮板输送机工作面的直线度。具有结构简单、抗电磁干扰能力强、精度高、可实现长距离测量等优点。
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公开(公告)号：CN111458553A
公开(公告)日：2020-07-28
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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