光纖分布式測溫系統模塊
近年來(lái),分布式光纖測溫系統得到了快速發(fā)展,它是一種長(cháng)距離實(shí)時(shí)測量感溫光纖周?chē)鷾囟葓?chǎng)的分布式傳感器,該系統基于拉曼散射效應和OTDR技術(shù)實(shí)現,在生活中起到
極其重要的作用,避免了很多事故的發(fā)生。
分布式光纖測溫系統(以下稱(chēng)DTS系統)是一種基于OTDR和拉曼散射原理研制而成的溫度測量系統,其溫度傳感器是光纖(通常制作成光纜)。DTS利用光纖的拉曼效應,即光
纖鋪設位置(空間)的溫度場(chǎng)調制了光纖中傳輸的后向拉曼散射光,經(jīng)光電轉換及信號處理后就可解調出溫度場(chǎng)的實(shí)時(shí)溫度信息。DTS系統組成一般包括大功率脈沖激光光源,光纖波分復用耦合器,傳感光纜,光電探測器,信號放大模塊,數據采集模塊及系統主機(PC機或工控機)。由于DTS是分布式的,即光纜連續地鋪設在需要監測的現場(chǎng),而且距離較長(cháng)(通常是幾公里),相比與其他測溫系統,DTS具有明顯的優(yōu)勢。該系統目前已廣泛應用于各種隧道,電力,鋼鐵廠(chǎng)及礦場(chǎng)等需要火災監測的領(lǐng)域。
光纖溫度傳感器與傳統的溫度傳感器相比,具有很多優(yōu)點(diǎn),如:光波不受電磁干擾影響;光纖工作頻率寬,動(dòng)態(tài)范圍大,是一種低損耗傳輸線(xiàn);光纖本身不帶電、體積小、質(zhì)量輕、易彎曲、抗輻射性能好。故光纖溫度傳感器特別適合于易燃、易爆、空間受?chē)栏裣拗萍皬婋姶鸥蓴_等惡劣環(huán)境下使用,解決了傳統方法無(wú)法解決的測溫難題。
分布式光纖溫度傳感技術(shù)主要利用了光學(xué)非線(xiàn)性效應中拉曼散射光信號的強度與溫度的相關(guān)性,通過(guò)對光纖不同位置處激發(fā)產(chǎn)生的拉曼散射光信號進(jìn)行探測與強度分析進(jìn)而實(shí)現光纖不同位置處溫度的測量。分布式光纖溫度傳感技術(shù)中的光纖即是傳感器也是信息傳輸媒介,該技術(shù)具有傳感器結構靈活、分布連續、監測距離長(cháng)、工作溫度高等特點(diǎn),因此在消防與火災預警、油井勘測等領(lǐng)域具有廣泛應用前景。