双通道Mach-Zehnder光纤相干振动传感器

摘要

针对传统电网舞动监测装置存在电磁干扰抑制能力弱、需持续外部供电、安装工艺复杂、信噪比低和灵敏度较差等问题，提出一种新型缆线扰动监测系统.该系统采用双端光纤Mach-Zehnder干涉光路结构，可实现长距离、大尺度、多维度在线监测与结构安全预警，从而实时定位舞动位置.传感器核心采用薄壁增敏型电缆套筒设计，内部集成由高灵敏微细光纤及耦合器构成的激光光纤Mach-Zehnder干涉光路.该干涉仪对振动信号具有优良的响应特性，经特定金属外壳封装后形成集成化舞动监测传感器.实验结果表明，该传感器有限元的固有频率为106.77 Hz,与实验数据的相对误差仅为1.65%,该检测器在0～140 Hz内的相对灵敏度为41.25～66.78 dB(rad/Pa),对舞动信号具有较高灵敏度的检测能力.

关键词

Mach-Zehnder干涉仪 / 光纤传感 / 薄壁增敏电缆套筒 / 有限元分析 / 电网舞动检测器