基于相位生成载波解调的光纤水下长输管道泄漏检测装置

摘要

本发明公开了一种基于相位生成载波解调的光纤水下长输管道泄漏检测装置，包括光纤感测系统、信号解调系统和信号处理与分析系统；光纤感测系统的低同调长度高功率光源、光环形器、第一耦合器、延迟光纤、第二耦合器、感测光纤、法拉第旋转镜和相位调制器构成混合型干涉仪；信号解调系统包括光电探测器、混频模块、低通滤波模块、微分交叉相乘模块、减法器和积分器，构成相位生成载波解调电路；信号处理与分析系统包括A/D采集、USB传输和计算机；本装置充分考虑了水下复杂环境下长输管道泄漏的检测要求，结合相位生成载波解调，最大可能的减小了信号损耗，降低了外界噪声干扰，具有很高的灵敏度和定位精度。

主权项

一种基于相位生成载波解调的光纤水下长输管道泄漏检测装置，其特征在于，它包括：光纤感测系统（1）、信号解调系统（2）和信号处理与分析系统（3）等；其中，光纤感测系统（1）包括：低同调长度高功率光源（4）、光环形器（7）、第一耦合器（9）、延迟光纤（10）、相位调制器（11）、第二耦合器（12）、感测光纤（13）和法拉第旋转镜（14）等；信号解调系统（2）包括：光电探测器（15）、混频模块（16）、低通滤波模块（17）、微分交叉相乘模块（18）、减法器（19）、积分器（20）和信号发生器（21）等；信号处理与分析系统（3）主要由A/D采集（22）、USB传输（23）和计算机（24）依次连接组成；低同调长度高功率光源（4）通过第一单模光纤（5）与光环行器（7）的一个端口连接，光环行器（7）同侧的另一个端口通过第三单模光纤（6）与光电探测器（15）连接，光环行器（7）异侧的端口通过第二单模光纤（8）与第一耦合器（9）的一个端口连接，第一耦合器（9）异侧的两个端口分别通过延迟光纤（10）和相位调制器（11）与第二耦合器（12）一侧的两个端口连接，第二耦合器（12）异侧的一个端口通过感测光纤（13）与法拉第旋转镜（14）连接；混频模块（16）分别与光电探测器（15）和信号发生器（21）相连，混频模块（16）、低通滤波模块（17）、微分交叉相乘模块（18）、减法器（19）和积分器（20）依次相连，积分器（20）与A/D采集（22）相连，A/D采集（22）、USB传输（23）和计算机（24）依次相连。