分布式光纤温度传感器由三部分组成:主机,信号采集和信号处理,以及传感光纤。
主要部分由光源,光纤波分复用系统和光电接收和放大模块组成。
1.光源:数字信号芯片AD9859由DDS直接合成,产生调制信号。
2.光纤WDM系统:由双向耦合器和滤波器组成。
3.光电接收放大模块:由带尾纤和前置放大器的光电雪崩二极管和高增益,氘化,低噪声放大器组成。
信号采集和处理部分包括数据采集和计算机及相关软件。
分布式光纤温度传感器基于光纤拉曼散射。
由激光源发射的光脉冲与光纤分子相互作用以散射。
存在许多类型的散射光,例如瑞利散射,布里渊散射和拉曼散射。
其中,拉曼散射与纤维分子的热振动有关,因此它对温度敏感,可用于温度测量。
在光纤中,散射信号是连续的。
通过使用高速信号获取技术测量入射光和拉曼散射光之间的时间间隔,可以获得发生拉曼散射光的位置。
由于拉曼散射光对温度敏感,因此可以沿光纤测量相应的温度分布。
1.在线自动测量2.广域,高密度分布式温度测量3.现场不带电:无电磁干扰,无火花4.光纤传感介质低,电绝缘性高,耐高压1.隧道,收缩压力测量,长期测量,裂缝和损伤监测,火灾探测。
2.桥梁,安装过程的测量,变形测量,裂缝和损坏的监测,以及负载测试的测量。
3.电力,主要是电线和电缆的温度测量,火灾的早期检测,电线和电缆的测量。
4.热水管道原油管道等,温度监测,管道和泄漏检测,泄漏位置,建筑质量控制。
水库大坝主要有温度监测,混凝土坝监测,渗漏检测和定位,渗水路径定位,下沉过程测量,变形测量和岩层研究。
6.地热发电厂,隧道内温度检测,热反应测试,井周围区域环境监测,热液设施温度测量,高温测温,干地层设施。
分布式光纤温度传感器的开发主要集中在几个方面:1。
同时测量单根光纤上的多个物理参数(温度和应变)或化学参数; 2.提高信号接收和处理系统的检测能力,改善系统空间分辨率和测量不确定度; 3.改善测量系统的测量范围,缩短测量时间;基于二维或多维的分布式光纤传感器网络将成为光纤传感器的研究方向。