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

    公开(公告)号:CN110763897B

    公开(公告)日:2020-07-14

    申请号:CN201910982623.6

    申请日:2019-10-16

    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。

    一种基于复合材料的煤矿/地铁光纤电流传感器及测试方法

    公开(公告)号:CN111308155A

    公开(公告)日:2020-06-19

    申请号:CN202010169679.2

    申请日:2020-03-12

    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。

    一种基于偏振分析的煤矿光纤电流传感器

    公开(公告)号:CN110749551A

    公开(公告)日:2020-02-04

    申请号:CN201910982967.7

    申请日:2019-10-16

    Abstract: 本发明公开了一种基于偏振分析的煤矿光纤电流传感器,它包括光源、偏振片、分光棱镜、准直透镜、导引光缆、1/4波片、传感光纤环、平面镜、载流导体和偏振分析仪。在本发明所述的传感器中,输出光矢量的相位差只与待测电流诱导的法拉第相移成正比,利用偏振分析技术检测输出光矢量的相位差能够直接获得待测电流。本发明所述传感器的检测结果不受光源功率波动的影响,检测结果与待测电流成线性比例关系;此外,本发明所述传感器不依赖相位调制器和闭环控制算法,检测原理简单,检测带宽没有局限,使用成本低。

    一种地铁/煤矿回流轨道绝缘破损位置及其过渡电阻监测方法

    公开(公告)号:CN109444689A

    公开(公告)日:2019-03-08

    申请号:CN201811375321.4

    申请日:2018-11-19

    Abstract: 本发明公开了一种地铁/煤矿回流轨道绝缘破损位置及其过渡电阻监测方法,该方法包括以下步骤:回流轨道与变电所负极相连,选择连接点的位置作为基准位置并于基准位置安装电位监测装置;在机车上安装行驶距离监测装置以及牵引电流监测装置,机车沿回流轨道驶向变电所,上述三种监测装置将各自记录的数据发送至控制单元;控制单元从接收到的电位数据中判别电位跳变以及对应的跳变时间,确定跳变时刻机车的运行路程以及机车的运行总长,从而确定对地绝缘破损位置,相应得到对地绝缘破损位置过渡电阻值。本发明直接便捷地在线实时监测回流轨道对地绝缘破损位置,监测系统结构简单,成本适宜,特别适用于煤矿或地铁等采用直流牵引机车的应用领域。

    一种基于复合材料的煤矿/地铁光纤电流传感器及测试方法

    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

    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。

    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

    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

    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。

    一种用于掘进机的煤矿矿井超前探测方法

    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

    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。

    一种基于光纤传感的采煤机摇臂角度检测装置及方法

    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

    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。

    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

    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

    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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