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专利号: 2020105778838
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种超导块材温升检测系统,其特征在于,包括:

超导块材(15),所述超导块材(15)设置在液氮(14)内,所述超导块材(15)设置在永磁轨道(16)上方;

光纤传感器(6),与调解仪(12)电连接的所述光纤传感器(6)设置在所述超导块材(15)内,所述光纤传感器(6)接收调解仪(12)发出的光信号,并向调解仪(12)传送瑞利散射光(7);以及调解仪(12),所述调解仪(12)提供光信号,所述调解仪(12)接收并处理所述光纤传感器(6)产生的瑞利散射光(7)。

2.根据权利要求1所述的超导块材温升检测系统,其特征在于:所述光纤传感器(6)为分布式光纤温度传感器。

3.根据权利要求1所述的超导块材温升检测系统,其特征在于:所述超导块材(15)下表面设置有第一椭圆形凹槽和第二椭圆形凹槽,第二椭圆形凹槽嵌套设置在第一椭圆形凹槽内,第一椭圆形凹槽和第二椭圆形凹槽均设置有所述光纤传感器(6)。

4.根据权利要求1所述的超导块材温升检测系统,其特征在于:所述超导块材(15)侧面环绕设置有两个平行的凹槽,在两个凹槽内均设置有所述光纤传感器(6)。

5.根据权利要求1所述的超导块材温升检测系统,其特征在于:所述超导块材(15)下表面设置有若干不同深度的小孔,每个小孔内均设置有所述光纤传感器(6)。

6.根据权利要求1所述的超导块材温升检测系统,其特征在于:所述超导块材(15)的侧面设置有若干不同深度的小孔,每个小孔内均设置有所述光纤传感器(6)。

7.一种超导块材温升检测方法,其特征在于,包括:

将光纤传感器(6)设置在超导块材(15)内;

将所述光纤传感器(6)与调解仪(12)电连接,所述调解仪(12)对所述光纤传感器(6)进行首次测量并储存每一位置的瑞利散射信号,记为基准信号;

所述超导块材(15)温度变化时,所述光纤传感器(6)内部折射率改变,产生新的瑞利散射光(7),所述调解仪(12)内的探测器(9)收集每一位置处新的瑞利散射光(7),记为测量信号;

对测量信号光谱频率和基准信号光谱频率数据进行处理,得到光谱漂移,通过光谱漂移计算得到温度变化值。

8.根据权利要求7所述的超导块材温升检测方法,其特征在于,所述对测量信号光谱频率和基准信号光谱频率数据进行处理包括:所述调解仪(12)分别获得基准信号光谱频率和测量信号光谱频率;

通过以下公式计算得到光谱漂移Δv的数值:

公式(1)中,Uj(v)表示基准信号光谱,Uj(v-Δvj)表示测量信号光谱,“*”表示交叉相关算子。

9.根据权利要求7所述的超导块材温升检测方法,其特征在于,所述方法还包括:所述调解仪(12)分别获得基准信号和测量信号两者的平均波长和频率;

通过以下公式计算得到温度变化值:

公式(2)中,λ表示平均波长,v表示光波频率,Δv表示光谱漂移;测量温度时,不考虑应变因素对光谱响应的影响,此时ε≈0;KT和Kε为温度和应变校准常数。