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分布式光纖測溫可以在各種惡劣環(huán)境中運(yùn)行

閱讀:85      發(fā)布時(shí)間:2023-5-3
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  分布式光纖測溫是近年來發(fā)展起來,用于實(shí)時(shí)測量空間溫度場的系統(tǒng)。系統(tǒng)中光纖即是傳輸媒體又是傳感媒體,利用光纖背向拉曼散射的溫度效應(yīng),光纖所處的空間溫度場調(diào)制了光纖是背向拉曼散射的強(qiáng)度(反斯托克斯背向拉曼散射光的強(qiáng)度),經(jīng)波分復(fù)用器和光電檢測器采集帶有溫度信息的背向拉曼散射光信號(hào),經(jīng)信號(hào)處理可以解調(diào)出實(shí)時(shí)的溫度信息。在時(shí)域中,利用光時(shí)域反射技術(shù)(OpticalTimeDomainReflection),根據(jù)光在光纖中的傳輸速率和背向拉曼散射光的回波時(shí)間,可以對(duì)溫度點(diǎn)進(jìn)行定位。
  
  分布式光纖測溫基于光纖光學(xué)、光電子學(xué)、小信號(hào)處理技術(shù)、高速信號(hào)采集處理等技術(shù),開發(fā)的新一代分布式光纖測溫主機(jī),其采用嵌入式軟硬件系統(tǒng),具有系統(tǒng)穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)緊湊、功耗低等優(yōu)點(diǎn);采用光纖傳感技術(shù),不受電磁干擾,本征安全,使用壽命長,可以在各種惡劣環(huán)境中運(yùn)行。
  
  分布式光纖測溫同時(shí)利用光纖感測信號(hào)和傳輸信號(hào),采用先進(jìn)的OTDR技術(shù)和Raman散射光對(duì)溫度敏感的特性,探測出沿著光纖不同位置的溫度的變化,實(shí)現(xiàn)真正分布式的測量。
  
  分布式光纖測溫是將整條傳輸光纖作為傳感器,光纖(光纜)上的每一點(diǎn)都兼具“傳”和“感”的功能。在分布式光纖溫度傳感系統(tǒng)中,一束較強(qiáng)的脈沖激光信號(hào)在光纖(光纜)中傳輸時(shí),光纖中的每一點(diǎn)都會(huì)對(duì)激光信號(hào)產(chǎn)生極其微弱的背向散射,根據(jù)散射光信的波長可將其分為瑞利(Rayleigh)散射、拉曼(Raman)散射和布里淵(Brillouin)散射。其中拉曼散射信號(hào)的強(qiáng)度與該點(diǎn)所處位置的溫度相關(guān)性大,通過檢測每一點(diǎn)散射光信號(hào)的光強(qiáng),獲得該點(diǎn)的溫度信息,進(jìn)而得到整條光纖(光纜)上的溫度分布。

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