DE8710040U1

DE8710040U1 - Einrichtung zur Dämpfungsmessung von Lichtwellenleiter-Sensoren

Info

Publication number: DE8710040U1
Application number: DE8710040U
Authority: DE
Original assignee: Felten and Guilleaume Energietechnik AG
Current assignee: Felten and Guilleaume Energietechnik AG
Priority date: 1987-07-22
Filing date: 1987-07-22
Publication date: 1988-05-05

Description

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Fl 4518 -1- 04.02.88

Feiten & Guilleaume Energietechnils: AG, D-5000 Köln 80

Beschreibung:

Einrichtung zur Dämpfungsmessung von Llchwellenleiter-Sensoren

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Dämpfungsmessung von Lichtwellenleiter-<LWL-)Sensoren, bestehend, aus einem Licht-Sender und einem Licht-Empfänger sowie dem dazwischengeschalteten LWL-Sensor, vorzugsweise einem LWL-Zugsensor.

Einrichtungen zur Dämpfungsnassung von LVL werden zu einem erheblichen Teil bei LWL-Zugsensoren eingesetzt. So ist in der DE-PS 33 05 234 ein LWL-Zugsensor beschrieben, bei dem der LVL in einen zugfesten Draht aus einer faserverstärkten Harzstruktur eingebettet ist und zwischen beiden eine inhomogene Zwischenschicht angeordnet ist. Sie kann aus einer um den LWL gelegten Wendel aus harzdurcht.'-änkten GJ.asfasern bestehen. Heute wird hier vorzugsweise eine Wendel aus Stahldraht eingesetzt. - Ein solcher LWL-Zugsensor besitzt an seinen beiden Enden Anschlüsse für ein Licht-Durchgangsprüfgerät oder -Dämpfungsmeßgerät csender/Empianger). Da bei einer Dehnung des gespannten Drahtes dessen Querschnitt abnimmt, treten in diesem Fall Querkräfte auf, die von der inhomogenen Zwischenschicht auf den LWL übertragen werden und dort Mikrokrümmungen erzeugen. Die^e bewirken einen Dämpfungsanstieg, der als Maß für die Dehnung benutzt wixd.

Bei der üblichen Dämpfungsmessung geht &pgr;&kgr; &lgr; davon aus, daß der Sender immer dieselbe Lichtmenge in den LVL einkoppelt und man dann den Lichtverlust auf der LWL-Strecke mißt. Für überwachungszwecke sind deshalb an den Sender hohe Anforderungen in Bezug aaf konstante Lichteraission zu stellen. Selbst der Emp-

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fänger muß konstant arbeiten, Weil sonst, etwa durch Temperatureinflüsse, Signale vorgetäuscht Werden, die vom Empfänger herrühren.

Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Dämpfungsmessung von LVL-Sensoren anzugeben, die einfacher ist und sicherer arbeitet als die übliche.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß

a) parallel zu dem LWL-Sensor (der Meßfaser), wie an sich (so aus DE-Z Technisches Messen 1984 S. 205-12) bekannt, ein unbelasteter Referenz-LVL (die Referenzfaser) zwischen Sender und Empfänger geschaltet ist,

b) im Sender, wie an sich (so aus der genannten Schrift) bekannt, eine Licht-Senderdiode und ein© Einkoppe1vorrichtung für Meß- und Referenzfaser angeordnet sind, und

c) im Empfänger ein Licht-Machweisgerät, bestehend aus einem mechanischen Umschalter auf Meß- oder Referenzfaser, einer Fotodiode und einem Verstärker, angeordnet ist.

Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht insbesondere darin, daß sowohl Sender als auch Empfänger eingesetzt werden können, an deren Konstanz nur geringe Anforderungen zu stellen sind, weil immer nur das Verhältnis von Referenzlicht zu Meßlicht ausgewertet wird.

Das Prinzip der erfindungsgemäßen Meßeinrichtung ist in der |

Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Bezeichnet sind mit f

S Licht-Sender

E Licht-Empfänger

M LWL-Sensor (Meßfaser)

R unbelasteter Referenz-LVL (Referenzfaser >.

Die Figur zeigt, daß parallel zu dem LWL-Sensor, der Meßfaser M, < ein unbelasteter Referenz-LWL, die Referenzfaser R, zwischen den i Sender S und den Empfänger E geschaltet ist. Im Sender S sind fe

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eine Licht-Senderdiöde und eine Eirikuppelvorrichtung für MeB- und Referenzfaser angeordnet. Im Empfänger E ist ein Licht-Nachweisgerät angeordnet) das aus einem mechanischen Umschalter auf Meß- oder Refefenzfasef, einer Fotodiode und einem Verstärker besteht.

Das mit dieser Einrichtung betriebene Meßverfahren arbeitet nach dem sogenannten Zweistrahlverfahren. Es ist dadurch charakterisiert, daß das IR-Licht der Senderdiode sowohl in die Meßfaser als auch in die Referenzfaser eingekoppalt wird. Diese werden iitl Empfänger so zusammengeführt, daß von dem Nachweisgerät sowohl das Meßlicht als auch - nach mechanischer Umschaltung - das Referenzlicht erfaßt Werden kann.

Dies hat den Vorteil, daß außer an die Linearität des Hachweisgerätes kaum Anforderungen an die Konstanz von Sender und Empfänger gestellt zu werden brauchen. Der Empfänger muß das Signal nur linear verarbeiten. Der Sender muß nur genügend Licht emittieren und sollte keinen zu schnellen Schwankungen unterliegen. Die Schwankungen müssen nur kleiner sein als ein Meßvorgang, der ca. 1 bis 2 see dauert, d. h. der Sender muß nur 2 see konstante Leistung emittieren.

Dem aus Umschalter, Fotodiode und integriertem Verstärker bestehenden Licht-Hachweisgerät des Empfängers folgen, wie an sich (so aus DE-Al 31 27 374) bekannt, ein weiterer Verstärker und ein Gleichrichter, und zur Meßwertübertragung auf eine zentrale Meßwert-Erfassungsstation ein Spannungs-Frequenz-Umsetzer.

Diese Konfiguration erlaubt eine sichere Datenübertragung mit einem Minimum an Leitungen. Die Steuerung eines Meßzyklus¹ und die Abfrage vieler Meßeinrichtungen erfolgen softwaremäßig über einen Einplatinencomputer <EMUF>. - Die erfaßten Daten werden im Rechner zwischengespeichert und dann blockweise auf Magnetband übertragen. Die Auswertung erfolgt auf einem größeren Rechner. Beben der Dämpfungsmessung können bei Vorhandensein entsprechender Wandler auch andere Größen, wie Temperatur, Windgeschwindigkeit usw., registriert werden.

Claims

Fl 4818 -1- 04.02.88 Schutzansprüche:

1. Einrichtung zur Dämpfungsmessung von Lichtwellenleiter-CLWL-J Sensoren, bestehend aus einem Licht-Sender und einem Licht-Empfänger sowie dem dazwischengeschalteten LWL-Sensor, vorzugsweise einem LWL-Zugsensor,
dadurch gekennzeichnet, daß

a) parallel zu dem LWL-Sensar (der Meßfaser M), wie an sich bekannt, ein unbelasteter Referenz-LWL (die Referenzfaser R) zwischen Sender (S) und Empfänger (E) geschaltet ist,

b) im Sender (S), wie an sich bekannt, eine Licht-Senderdiode und eine Einkoppelvorrichtung für Meß- und Referenzfaser angeordnet sind, und

c) im Empfänger (E) ein Licht-Nachweisgerät, bestehend aus einem mechanischen Umschalter auf Meß- oder Referenzfaser, -^iner Fotodiode und einem Verstärker, angeordnet ist.

2. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Licht-Hachweisgerät des Empfängers (E), wie an sich bekannt, ein weiterer Verstärker und ein Gleichrichter nachgeschaltet sind, und ein Spannungs-Frequenz-Umsetzer zugeschaltet ist, der Anschlüsse für die Leitung zu einer zentralen Meßwert-F.rfas^ungsstation hat.