式中可以看出, R( r) 僅與溫度 T 有關(guān),而與光強、入射條件、光纖幾何尺寸及光纖成分無關(guān)。據(jù)此, 我們可以借助探測反斯托克斯及斯托克斯后向拉曼散射光強之比值來實現(xiàn)溫度測量, 利用該原理的溫度傳感檢測原理。另外, 利用 OTDR 技術(shù), 還可以確定光纖長度損耗和光纖故障點、斷點的位置。光纖溫度傳感原理的主要依據(jù)是光纖的光時域反射( OTDR: Optical T ime Domain Reflectome try) 原理以及光纖的背向拉曼散射( Raman Scat tering) 溫度效應(yīng)。

光纖溫度傳感系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

分布式光纖測溫主機由激光二極管( LD) 和驅(qū)動器( DRIVER) 、光電檢測器( APD) 和放大器組件( AMP) 、光纖傳感回路( OFL) 和信號處理電路、計算機等組成。

為確保激光二極管功率及峰值波長的穩(wěn)定,采用半導(dǎo)體在冷低溫恒溫槽冷卻工作。激光脈沖通過耦合器入射到光纖傳感回路, 并將光纖傳感回路的背向散射回波采集回來, 通過波長甄別模塊分成斯托克斯通道和反斯托克斯通道; 光電檢測器組件為高靈敏、低噪聲硅雪崩二級管組件 (APD) , 為了確保 APD 的穩(wěn)定工作, 使其在低溫恒溫槽冷卻工作。

分布式光纖測溫主機作為傳統(tǒng)攬式溫感火災(zāi)探測器的替代品, 具有精度高、數(shù)據(jù)傳輸及讀取速度快、自適應(yīng)性能好等優(yōu)點。實現(xiàn)了傳統(tǒng)式溫度測量無法實現(xiàn)的諸多功能和現(xiàn)場無法解決的問題。

比較內(nèi)容分布式光纖傳感系統(tǒng)傳統(tǒng)傳感器

傳感分布特性檢測點連續(xù), 可以檢測被監(jiān)視對象的各點的情檢測點間斷, 只有檢測探頭接觸的點, 才能被檢況。檢測范圍大( 幾公里至幾十公里) 。檢測范圍小。