一种基于BOTDR技术的未知环境液体密度计算方法技术

本发明专利技术公开了一种基于BOTDR技术的未知环境液体密度计算方法。在工程应用中，检测未知环境液体密度的方法有很多，有的基于电学仪器、有的基于光学原理、有的基于物化特性等等，但是未知环境中的液体，可能存在易燃、易爆、易腐蚀、电磁干扰、人为操作困难等诸多情况，因此需要一种新型的液体密度检测方法。为了克服上述现象所导致的现有技术不足，本发明专利技术提供了一种基于BOTDR技术的未知环境液体密度计算方法，符合未知环境下的光纤下的液体密度测量。分为如下步骤：步骤一、光纤标定；步骤二、温度和应变关系的分离；步骤三、应变和应力的关系建立；步骤四、密度的计算。

An unknown environment liquid density calculation method based on BOTDR Technology

【技术实现步骤摘要】
一种基于BOTDR技术的未知环境液体密度计算方法
本专利技术涉及一种基于BOTDR技术的未知环境液体密度计算方法，属于全分布式光纤检测领域中的工程问题。
技术介绍
光纤传感技术是20世纪70年代伴随着光纤技术和光纤通信技术的发展而兴起的一种新型传感技术。它以光波为传感信号，以光纤为传输介质，感知和探测外界被测信号，在传感方式、传感原理以及信号的探测与处理等方面都与传统的电学传感器有很大差异。光纤本身不带电、体积小、质量轻、易弯曲、抗电磁干扰、抗辐射性好，特别适合在易燃、易爆、空间受严格限制及强电磁干扰等恶劣环境下使用。因此，光纤传感技术一经问世就受到了极大重视，在各个重要领域得到了研究和应用。光纤传感技术的种类繁多，有多种分类方法。往往同一种被测参量可以用不同类型的传感器测量，而同一原理的传感器又可以测量多种物理量。按照光纤的感知范围分，光纤传感种类可以分为单点式光纤传感器、多点式光纤传感器和全分布式光纤传感器。有些研究对象往往不是一个点或者几个点，而是呈现一定空间分布的场，如温度场、应力场、振动场等，这一类被测对象不仅涉及距离长、范围广，而且呈三维空间连续性分布，此时单点式甚至多点本文档来自技高网...

【技术保护点】
本专利技术提供一种基于BOTDR技术的未知环境液体密度计算方法，主要包括如下几个步骤：步骤一、光纤标定；步骤二、温度和应变关系的分离；步骤三、应变和应力的关系建立；步骤四、密度的计算。

【技术特征摘要】
1.本发明提供一种基于BOTDR技术的未知环境液体密度计算方法，主要包括如下几个步骤：步骤一、光纤标定；步骤二、温度和应变关系的分离；步骤三、应变和应力的关系建立；步骤四、密度的计算。2.根据权利要求1所述的优化构建方法，其特征在于：在步骤二中温度和应变关系的分离。因为在BOTDR技术中，布里渊中心频率的偏移是伴随着温度和应变同时变化的，如果只需要应变关系的话，需要对温度和应变两个指标进行一下分离。本发明采用同一根光纤中，利用不同的方法进行处理，从而达到最终分离的效果。在第一步布里渊检测的基础上，利用瑞利的方法进行测量，公式如下：Δf瑞利＝a21·ΔT+a22·Δε其中Δf瑞利是指瑞利散射光频率的偏移，瑞利散光的频率与入射光的频率相等，ΔT是指温度的变化，Δε是指应变的变化，a11是指温度变化对应的频率的变化，a12是指应变变化对应的频率的变化。根据布里渊和瑞利的检测方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡燕祝，王松，艾新波，孟臻，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：北京,11