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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：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：CN111189532B
公开(公告)日：2020-12-22
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：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：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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Patent Agency Ranking
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
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：CN111308155A
公开(公告)日：2020-06-19
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：CN110749551A
公开(公告)日：2020-02-04
申请号：CN201910982967.7
申请日：2019-10-16
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G01N21/21
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。
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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
Applicant: 中国矿业大学
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。
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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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