一种延时频分技术的腔衰荡双通道烟雾温度火灾探测装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111028460A(43)申请公布日2020.04.17(21)申请号201911237609.X(22)申请日2019.12.06(71)申请人河南师范大学地址453007河南省新乡市牧野区建设东路46号(72)发明人王芳马春旺马涛杨亚萍王明远李蕾王旭(74)专利代理机构新乡市平原智汇知识产权代理事务所(普通合伙)41139代理人周闯(51)Int.Cl.G08B17/06(2006.01)G08B17/103(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种延时频分技术的腔衰荡双通道烟雾温度火灾探测装置(57)摘要本发明公开了一种延时频分技术的腔衰荡双通道烟雾温度火灾探测装置，包括信号发生器、1550nm激光源、激光调制器、掺铒光纤放大器、2*2、耦合比99:1的光纤耦合器I、2*2、耦合比99:1的光纤耦合器II、2*2、耦合比99:1的光纤耦合器III、2*2、耦合比99:1的光纤耦合器IV、马泽错位干涉仪、光纤延迟线、光纤隔离器、光纤对准气室、N*1的光纤合束器、光电探测器和示波器。本发明杜绝电子元器件，适用于易燃易爆、电磁辐射强度大的场所，且能同时满足探测烟雾与温度的消防报警产品的要求，灵敏度高，生产维护成本低。CN111028460ACN111028460A权利要求书1/1页1.一种延时频分技术的腔衰荡双通道烟雾温度火灾探测装置，其特征在于包括信号发生器、1550nm激光源、激光调制器、掺铒光纤放大器、2*2、耦合比99:1的光纤耦合器I、2*2、耦合比99:1的光纤耦合器II、2*2、耦合比99:1的光纤耦合器III、2*2、耦合比99:1的光纤耦合器IV、马泽错位干涉仪、光纤延迟线、光纤隔离器、光纤对准气室、N*1的光纤合束器、光电探测器和示波器；其中激光调制器依次通过光纤与掺铒光纤放大器和2*2、耦合比99:1的光纤耦合器I连接，信号发生器和1550nm激光源分别通过电线与激光调制器相连，掺铒光纤放大器采用长度2m的掺铒光纤和980nm泵浦光源通过980/1550波分复用器制成；光纤延迟线用于从时域上区分每个参量的衰荡曲线；光纤环腔I从光纤耦合器I的低分光比端进入并通过单模光纤依次连接马泽错位干涉仪和光纤耦合器II，再经光纤耦合器II的低分光比端输出进入N*1的光纤合束器，光纤耦合器I的高分光比端与光纤耦合器II的高分光比端熔合连接；光纤环腔II依次经光纤耦合器I、光纤延迟线和光纤隔离器从光纤耦合器III的低分光比端进入并通过单模光纤依次连接光纤对准气室和光纤耦合器IV，再经光纤耦合器IV的低分光比端输出进入N*1的光纤合束器，光纤耦合器III的高分光比端与光纤耦合器IV的高分光比端熔合连接，经放大后的脉冲激光经光纤耦合器I和光纤耦合器III一级一级分光进入光纤环腔I和光纤环腔II，两个光纤环腔之间插入光纤隔离器用于防止后一光纤环腔光纤端面的反射光影响前一光纤环腔的传感测量；光纤合束器通过单模光纤与光电探测器相连，光电探测器通过电线与示波器相连，用于由光电探测器将光信号转换成电信号并显示在示波器上；进入每个光纤环腔的光分别为100%和99%，脉冲激光强度基本相等，便于与高速光电探测器探测能力相匹配，光纤环腔之间的光纤延迟线使温度和烟雾浓度的传感在时域上分开，且两个光纤环腔的腔长不相同，两个光纤环腔输出信号的携带频率不同，使其在频域中有效分开，再对输出信号做傅里叶变换，用变换后的3dB带宽来衡量温度和烟雾浓度的变化，进而实现温度和烟雾浓度的同时探测。2CN111028460A说明书1/3页一种延时频分技术的腔衰荡双通道烟雾温度火灾探测装置技术领域[0001]本发明属于火灾探测装置及方法技术领域，尤其涉及一种延时频分技术的腔衰荡双通道烟雾温度火灾探测装置。背景技术[0002]目前，国内外市场用于火灾自动报警上的火灾探测器主要有感温火灾探测器、感烟火灾探测器、复合式光电感烟感温火灾探测器。其中感温火灾探测器有电子式点型定温火灾探测器、电缆式线型定温火灾探测器、电子式差温火灾探测器、电子式差定温火灾探测器和线型光纤光栅感温火灾探测器等；感烟火灾探测器有光电式烟雾探测器、离子式烟雾探测器和红外光束激光线型感烟探测器。[0003]现有的感烟火灾探测器存在的问题是：1、因为有电信号，在易燃易爆、电磁辐射强度大的场所存在安全隐患；2、电子元器件易老化，易受潮，进而误报甚至失灵；3、探测器结构复杂，后期维护成本较高；采用放射性元素作为离子源,很不安全；5、易受红外光、紫外光干扰，探测光束易被挡住，产生较高的误报；6、必须和价格昂贵的火灾探测控制器俗称主机配合使用。[0004]现有的感温火灾探测器存在的问题是：1、因为有电信号,