申请/专利权人：深圳阿珂法先进科技有限公司

申请日：2021-07-14

公开（公告）日：2024-06-18

公开（公告）号：CN113739952B

主分类号：G01K11/32

分类号：G01K11/32

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.18#授权;2021.12.21#实质审查的生效;2021.12.03#公开

摘要：本发明提供了一种具有自诊断功能的荧光光纤测温方法，由MCU控制模块、光源激励模块、传光光路、荧光光纤传感器、光电转换模块、反向放大模块组成，MCU控制模块控制光源激励模块发出光线，通过传光光路进入荧光光纤传感器，荧光光纤传感器受到激励后反射回来的受激信号原路返回，从传光光路进入光电转换模块转换为电压信号，然后被反向放大模块反向放大后，被MCU控制模块采集，本发明的有益效果在于：本发明采用了具有自诊断功能的荧光光纤测温方法，通过对荧光受激信号进行反向放大，对比不同点的电压进行分析，可快速有效识别荧光测温探头故障类型，检测光路质量好坏，并适当调整温度解调算法，减小因光路质量问题引起测量误差，延长系统使用寿命。

主权项：1.一种具有自诊断功能的荧光光纤测温方法，其特征在于，在荧光光纤测温时，激励光被荧光物质反射回来后，反向放大器对荧光反射信号反向放大，然后通过对比特殊点的电压进行自诊断判断，包括如下步骤：S1、MCU控制模块通过控制光源激励模块的发光二极管产生周期固定、光源强度可调的稳定光源，激励光源模块发出的光经过传光光路进入荧光光纤传感器；S2、荧光光纤传感器的荧光物质受到激励后反射回来的受激信号原路返回，从传光光路进入光电转换模块转换为电压信号，电压信号被反向放大，再被MCU控制模块采集；S3、对采集的电压信号进行比对，调整激励光源强度和反向放大器的参考电平，使得转化后的电压信号达到平衡条件；S4、根据比对结果得到相应的解调信息，判断光路是否完好，从而调整温度解调算法，得到对应的温度信息；激励光源具体收集方法如下：MCU控制模块进行四次电信号采集，MCU控制模块打开光源激励模块后在第一个时间点t0进行第一次采集，荧光激励电信号的电平值为Vt0，中间时间点t1进行第二次采集，荧光激励电信号的电平值为Vt1，临近关闭光源信号前的时间点t2进行第三次采集，荧光激励电信号的电平值为Vt2，在下一次打开光源激励模块前的时间点t3进行第四次采集，荧光激励电信号的电平值为Vt3，然后根据采集到的四个数值进行分析；对采集到的四个数值分析的具体方法如下：对采集的四个电压信号进行比对，适当调整激励光源强度和反向放大器的参考电平，使得转化后的电压信号达到平衡条件；如果Vt0Vt1,且Vt2＝0，诊断为激励信号过强，反向调整PWM的占空比，同时对反向放大系数也进行调整，若调整到Vt0-Vt1ΔV，且Vt2ΔX,约为0，则判断为光路较好；如果Vt0Vt1,且Vt20，诊断为激励信号过弱，正向调整PWM的占空比，对激励光源幅值进行调节，同时对反向放大系数也进行调整，若调整到Vt0-Vt1ΔV，且Vt2ΔX，约为0，则判断为光路一般；如果将光源调整至最大，但Vt2仍然大于ΔX，则判断为光路较差，需要调整算法来进一步补偿解析温度数据的误差；如果Vt0≈Vt1≈Vt2，表明没有荧光返回，诊断为光路断开；如果Vt0Vt1Vt2≈0,Vt3≈Vt0且Vt3Vt0，Vt0、Vt1、Vt2近似指数曲线分布，就可以对荧光寿命衰减信号进行采集，根据荧光寿命与温度的关系公式推算出温度；ΔV为一个固定的常量标准，即Vt0与Vt1的差值要在一定的范围内，ΔX为一个接近0的常量标准，即荧光信号在激励信号结束前达到最大值，也就是反相后Vt2接近0。

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权利要求：

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