分布式光纖傳感器原理
分布式光纖傳感器是采用獨特的分布式光纖探測技術(shù),對沿光纖傳輸路徑上的空間分布和隨時間變化信息進行測量或監(jiān)控的傳感器。它將傳感光纖沿場排布,可以同時獲得被測場的空間分布和隨時間的變化信息,對于許多工業(yè)應(yīng)用有許多吸引力。
分布式光纖傳感系統(tǒng)原理是同時利用光纖作為傳感敏感元件和傳輸信號介質(zhì),采用先進的otdr技術(shù)和ofdr技術(shù),探測出沿著光纖不同位置的溫度和應(yīng)變的變化,實現(xiàn)真正分布式的測量?!icronoptics溫度測量原理是基于raman散射效應(yīng)的分布式溫度傳感系統(tǒng);應(yīng)變測量原理是基于brillouin散射的分布式溫度和應(yīng)變傳感系統(tǒng),它可以同時測量溫度和應(yīng)變。
分布式光纖傳感器特點
?、俜植际焦饫w傳感系統(tǒng)中的傳感元件僅為光纖;
②一次測量就可以獲取整個光纖區(qū)域內(nèi)被測量的一維分布圖,將光纖架設(shè)成光柵狀,就可測定被測量的二維和三維分布情況;
?、踥tdr系統(tǒng)的空間分辨力一般在米的量級,ofdr技術(shù)空間分辨率可達到毫米量級;
④系統(tǒng)的測量精度與空間分辨力一般存在相互制約關(guān)系;
⑤檢測信號一般較微弱,因而要求信號處理系統(tǒng)具有較高的信噪比;
?、抻捎谠跈z測過程中需進行大量的信號加法平均、頻率的掃描、相位的跟蹤等處理,因而實現(xiàn)一次完整的測量需較長的時間。
分布式光纖傳感器的應(yīng)用
1、結(jié)構(gòu)監(jiān)測:大型結(jié)構(gòu)的應(yīng)力應(yīng)變和溫度監(jiān)測?。ü艿?,近海石油平臺,油井,大壩,堤壩,橋梁,建筑物,隧道,電纜,。。。)。
2、滲漏探測:液體或天然氣管道,工業(yè)處理,大壩,罐體。
3、交通運輸:路面的結(jié)冰探測,鐵路監(jiān)測。
4、安全系統(tǒng):火情或過熱溫度探測,電力電纜監(jiān)視,信號竊聽監(jiān)視,垃圾處理站監(jiān)測,山體滑坡監(jiān)測。
5、光纖通信:光纖光纜生產(chǎn)在線控制,光纜維護,工作光纜應(yīng)變監(jiān)測,光纖攙雜物測量。
6、環(huán)境測量:熱,通風(fēng)和空氣條件(hvac),外界海洋,森林,野外場所的長期溫度測量。