太辰光新型光纤超声传感器，用于捕捉局部放电事件中产生的超声波信号，探测距离可长达1.0m

时间： 2024-10-26 来源：太辰光通信公众号

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产品描述

光纤超声传感器是一种采用法布里-珀罗（F-P）谐振腔作为敏感单元的新型光纤器件，可用于捕捉局部放电事件中产生的超声波（频率≥20 kHz 的声波）信号。

研发背景

电力设备故障是电网停电事故的主要源头，其中局部放电（partial discharge，PD，简称局放）导致的绝缘故障占较大比例。局放由电力设备在运行过程中受多种因素影响而出现绝缘劣化产生。局放会加剧电力设备绝缘劣化，将缩短电力设备寿命甚至会引发安全事故。因此，有效监测局放活动对电力设备安全运行至关重要。检测局放主要依据其伴随产生的物理、化学现象，如超声波、发热、发光等，常用方法包括脉冲电流法、气相色谱法、红外光谱法和超声波检测法，其中超声波检测法在抗噪声方面具有很大的优势。

检测原理

新型光纤超声传感器是通过解调反射光强度变化反推出超声波的信息，其探头结构如下图所示，以相邻的光纤端面和膜片端面作为F-P腔的2个反射面。当局放产生超声波时，超声波将作用于膜片，膜片受迫产生振动，从而改变FP腔腔长d，使得反射光强度发生变化，通过解调该反射光强度变化，可以得到超声波的信息，进而判断局放的产生。

传统光纤超声传感器的问题

传统光纤超声传感器一般利用胶水将膜片与套管粘接在一起，这种胶粘的方式操作简单，但时间久了，膜片容易脱落。此外，传统光纤超声传感器无光纤准直结构，导致探测的距离十分有限，极大限制了传统光纤超声传感器的应用。

新型光纤超声传感器的亮点

太辰光开发的新型光纤超声传感器是利用特殊粘接方式将膜片与套管进行牢牢结合，使其不会脱落，此外，为了提高探测距离，太辰光在设计时专门引入了准直器结构，该结构可以有效提高入射光强度和减少光散射，经测试，太辰光开发的新型光纤超声传感器探测距离可达1.0m。

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