一种分布式光纤温度传感系统空间分辨率测试方法及装置制造方法及图纸

技术编号:23847038 阅读:35 留言:0更新日期:2020-04-18 06:53
本发明专利技术涉及一种分布式光纤温度传感系统空间分辨率测试装置,包括分布式光纤温度传感系统、传感光纤和光纤加热单元,分布式光纤温度传感系统,基于光在光纤中产生的非弹性散射效应及光时域反射原理实现分布式温度测量和定位,分布式光纤温度传感系统与传感光纤相连接;传感光纤布设于被测物表面,光纤加热单元用来加热传感光纤,使传感光纤温度变化,分布式光纤温度传感系统测量光纤的温度分布并获取温度分布曲线,得到被测物的温度信息,从而计算出分布式光纤温度传感系统的分辨率。本发明专利技术可高效、准确、快速便捷地测试分布式光纤温度传感系统的空间分辨率。

A method and device for measuring spatial resolution of distributed optical fiber temperature sensor system

【技术实现步骤摘要】
一种分布式光纤温度传感系统空间分辨率测试方法及装置
本专利技术属于光纤传感
,涉及一种分布式光纤温度传感系统空间分辨率测试方法及装置。
技术介绍
光纤传感技术由于其传感介质无源、耐腐蚀、抗电磁干扰、使用寿命长等优点,逐渐成为传感领域最具代表性的新兴技术之一。其中,分布式光纤传感技术,利用了光时域反射技术,可对光纤中任意一点的后向散射信号进行定位,因此,具备测量光纤沿线物理量分布的功能。通过一根光纤即可实现对几千米甚至几十千米范围的相关物理量监测。光纤中的后向散射信号,根据其波长不同,可分为瑞利散射光、拉曼散射光、布里渊散射光。瑞利散射光通常用来进行光纤损耗测量,拉曼散射光对温度敏感,一般用作分布式温度测量,布里渊散射光对温度和应变均敏感,通常可用作分布式温度或应变测量。此类技术通过一束探测光脉冲注入传感光纤,利用光无源器件,从后向散射光信号中分离出所需波长的光信号,根据探测光脉冲入射与接收到后向散射光信号的时间差,结合光速进行定位。分布式光纤温度传感系统中,空间分辨率是最重要的性能指标之一,它决定了系统的分布式程度。空间分辨率是指本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分布式光纤温度传感系统空间分辨率测试方法,其特征在于,具体步骤如下:/n(1)将待测分布式光纤温度传感系统与传感光纤相连接;/n(2)对待测分布式光纤温度传感系统的空间分辨率做预估,确定分辨率区间[La,Lb],其中Lb大于系统理论空间分辨率,La小于系统理论空间分辨率;/n(3)按长度对光纤进行分段并标记,得到长度依次增加的若干段,L1、L2、L3…Ln,其中L1=La、Ln=Lb,每段光纤之间间隔一定长度作为冗余光纤;/n(4)将各段待测传感光纤L1、L2、L3…Ln及各段间的冗余光纤布设在光纤加热装置中;/n(5)打开光纤加热装置的电源,对绕制在其中的传感光纤进行加热;/n(6)...

【技术特征摘要】
1.一种分布式光纤温度传感系统空间分辨率测试方法,其特征在于,具体步骤如下:
(1)将待测分布式光纤温度传感系统与传感光纤相连接;
(2)对待测分布式光纤温度传感系统的空间分辨率做预估,确定分辨率区间[La,Lb],其中Lb大于系统理论空间分辨率,La小于系统理论空间分辨率;
(3)按长度对光纤进行分段并标记,得到长度依次增加的若干段,L1、L2、L3…Ln,其中L1=La、Ln=Lb,每段光纤之间间隔一定长度作为冗余光纤;
(4)将各段待测传感光纤L1、L2、L3…Ln及各段间的冗余光纤布设在光纤加热装置中;
(5)打开光纤加热装置的电源,对绕制在其中的传感光纤进行加热;
(6)测量各段待测传感光纤的温度分布信息,根据温度数据进行空间分辨率分析和计算。


2.根据权利要求1所述的一种分布式光纤温度传感系统空间分辨率测试方法及装置,其特征在于:步骤(6)中,若Lb≥3m,则空间分辨率分析和计算的方法步骤如下:
(6.1.1)通过分布式光纤温度传感系统获取各段被测传感光纤L1、L2、L3…Ln的温度分布曲线,确定各段被测传感光纤平均温度T1、T2、T3...Tn;
(6.1.2)通过铂电阻温度计,测量当前铝合金加热圆筒准确温度TH;
(6.1.3)将温度T1、T2、T3...Tn与准确温度TH的90%进行比较,最接近且不小于90%TH的温度所对应的待测光纤段长度Ln即为该分布式光纤温度传感系统的空间分辨率L。


3.根据权利要求1所述的一种分布式光纤温度传感系统空间分辨率测试方法及装置,其特征在于:步骤(6)中,若Lb<3m,则空间分辨率分析和计算的方法步骤如下:
(6.2.1)通过分布式光纤温度传感系统获取最长一段被测传感光纤Ln的温度分布曲线;
(6.2.2)分析光纤Ln的温度分布曲线,确定温度发生阶跃变化上升沿的10%-90%对应的光纤长度L,该长度即为待测系统的空间分辨率L。


4.根据权利要求1所述的一种分布式光纤温度传感系统空间分辨率测试方法及装置,其特征在于:步骤(6)中,空间分辨率L与待测分布式光纤...

【专利技术属性】
技术研发人员:李瑞艳朱晓非李娜潘亮杨潇君
申请(专利权)人:北京航天控制仪器研究所
类型:发明
国别省市:北京;11

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