微距分布式光纤测温传感器制造技术

本发明专利技术公开了属于温度传感器范围的一种微距分布式光纤测温传感器。该光纤测温传感器是将光纤缠绕在芯棒上造成，包括传感器尺寸确定和芯棒材料选择。本发明专利技术是以分布式光纤测温技术为基础，研制出既不破坏温度场，又能测出密集温度点的微距分布式光纤测温传感器，可将空间分辨率提高到两毫米获得一个温度点，将空间分辨率提高四百倍以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于温度传感器范围，特别涉及一种微距分布式光纤测温传感器。
技术介绍
水利工程上常须浇筑大体积混凝土，内部水化热难以散发，导致温度升高。常用冷却水管，依靠水在管中蛇形移动，实现混凝土降温。冷却水管附近存在温降场，距水管近处温度低，远处温度高。通水速度的快慢，决定温降场梯度的大小，太大会导致混凝土出现裂缝，太小会降低效率，达不到降温的要求。现有技术无法实现垂直水管方向温度梯度的测量。普通的温度传感器，其导线引线会破坏温度场。布拉格光栅的测量距离只有几十公分，测点不到十个，串联使用，相邻两个布拉格光栅的间距受到限制。分布式光纤测温，电子元件转换成电信号的时间间隔降低了空间精度，一米只有一个测点，无法反映温度梯度的变化。本专利技术基于分布式光纤测温技术，通过改良技术，提高空间分辨率。分布式光纤测温技术，以光纤为探测和传播温度信号的媒体，是一种分布式的、连续的、功能型光纤温度传感技术。激光脉冲在光纤中传播，与光纤分子相互作用，发生多种形式的散射。利用拉曼散射，光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微距分布式光纤测温传感器，其特征在于，将光纤缠绕在芯棒上，使光纤测温点距离在空间上密集，从而提高测量空间分辨率；包括：1)传感器尺寸确定(1)光纤传感器半径的确定主要取决于光纤的弯曲曲率、激光脉冲强度的衰减，当R/2a>50时光纤内携带信息的激光脉冲强度会迅速衰减，其中R为光纤传感器半径，2a为光纤外径；若使用光纤外径2a为250um，故R>12.5mm；(2)光纤传感器长度取决于被测温度场实际长度，光纤传感器主要应用于测量大体积混凝土内部冷凝水管之间的温度分布；一仓混凝土高为2‑3m，冷凝管位于中央，传感器放置垂直于冷凝水管，考虑到冷凝水管上下温度的对称性，传感器只需1m左右...

【技术特征摘要】
1.一种微距分布式光纤测温传感器，其特征在于，将光纤缠绕在芯棒上，使
光纤测温点距离在空间上密集，从而提高测量空间分辨率；包括：
1)传感器尺寸确定
(1)光纤传感器半径的确定主要取决于光纤的弯曲曲率、激光脉冲强度的衰
减，当R/2a>50时光纤内携带信息的激光脉冲强度会迅速衰减，其中R为光纤传感
器半径，2a为光纤外径；若使用光纤外径2a为250um，故R>12.5mm；
(2)光纤传感器长度取决于被测温度场实际长度，光纤传感器主要应用于测
量大体积混凝土内部冷凝水管之间的温度分布；一仓混凝土高为2-3m，冷凝管位
于中央，传感器放置垂直于冷凝水管，考虑到冷凝水管上下温度的对称性，传感
器只需1m左右，即可测量冷凝水管附近温度的分布；

【专利技术属性】
技术研发人员：段云岭，冯金铭，侯时雨，温佳琦，徐冰，王仪心，刘千惠，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11