温度、应变、振动同时测量的分布式光纤传感系统技术方案

技术编号:24611901 阅读:66 留言:0更新日期:2020-06-24 00:20
本发明专利技术公开了一种温度、应变、振动同时测量的分布式光纤传感系统,该系统包括:扫频激光器、光耦合器、光纤延时线、平衡光探测器、脉冲激光器、光隔离器、光纤环形器、带通滤波器、波分复用器、单通道光电探测器、双通道光电探测器、数据采集卡、单模传感光纤。本系统中,温度传感单元与振动传感单元共用所述脉冲激光器,扫频激光器为应变传感单元提供光源,两个光源通过光耦合器相连;波分复用器分别连接光耦合器与传感光纤。本发明专利技术传感系统提高了传感系统对环境监测的全面性,具有更高的实用价值。

Distributed optical fiber sensing system for simultaneous measurement of temperature, strain and vibration

【技术实现步骤摘要】
温度、应变、振动同时测量的分布式光纤传感系统
本专利技术属于光纤传感
,尤其涉及一种温度、应变、振动同时测量的分布式光纤传感系统。
技术介绍
现有单独的分布式测温系统、分布式应变测量系统、分布式振动测量系统的关键技术已趋于成熟且有了工业级的应用,系统的性能参数(空间分辨率、测量精度等)也在不断突破。但由于背向散射信号功率方面的限制,这些单独的分布式测量系统的传感光纤大都为多模光纤,基于单模光纤的分布式传感系统的研究资料则相对少得多,且这些传感系统至多只实现了两种物理量(温度与应变共线传感或者温度与振动共线传感)在同一根光纤上的同时测量,未实现光纤温度应变振动三种物理量在一根光纤上同时测量的系统。以上两点均在一定程度上制约了分布式光纤传感技术的深入应用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是,提供一种温度、应变、振动同时测量的分布式光纤传感系统,解决了分布式光纤传感背向散射信号功率方面的限制,该系统结构合理、测量结果准确可靠。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种温度、应变、振动同时测量的分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种温度、应变、振动同时测量的分布式光纤传感系统,其特征在于,包括温度传感单元、振动传感单元、光纤应变传感单元,温度传感单元与振动传感单元共用脉冲光源,脉冲激光器与扫频激光器通过光耦合器集成,同时背向拉曼散射光与背向瑞利散射光通过波分复用器与带通滤波器逐一分离,被光电探测器接收,通过数据采集卡进行数据采集。/n

【技术特征摘要】
1.一种温度、应变、振动同时测量的分布式光纤传感系统,其特征在于,包括温度传感单元、振动传感单元、光纤应变传感单元,温度传感单元与振动传感单元共用脉冲光源,脉冲激光器与扫频激光器通过光耦合器集成,同时背向拉曼散射光与背向瑞利散射光通过波分复用器与带通滤波器逐一分离,被光电探测器接收,通过数据采集卡进行数据采集。


2.根据权利要求1所述的温度、应变、振动同时测量的分布式光纤传感系统,其特征在于,脉冲激光在传感光纤中发生拉曼散射与瑞利散射后,波分复用装置分离出背向拉曼散射光,瑞利散射光则进入环形器,分离出的光进入光电探测器。


3.根据权利要求1或2所述的温度、应变、振动同时测量的分布式光纤传感系统,其特征在于,光纤应变传感单元包括扫频激光器、光耦合器、延时光纤和光平衡探测器,扫频激光分为两路,一路通过光耦合器与延时光纤生成本地干涉光被光平衡探测器接收,另一路光的99%进入传感光纤,背向瑞利散射光与其余1%的本振光进入光耦合器发生干涉后,被光平衡探测器接收后,由数据采集卡进行采集。


4.根据权利要求1或2所述的温度、应变、振动同时测量的分布式光纤传感系统,其特征在于,温度传感单元、振动传感单元、应变传感单元通过波分复用装置共用一根单模传感光纤。


5.根据权利要求3所述的温度、应变、振动同时测量的分布式光纤传感系统,其特征在于,扫频激光器连接第一1*2光耦合器,第一1*2光耦合器的分光比为90:10,90%的一路连接一个第四1*2光耦合器,第四1*2光耦合器...

【专利技术属性】
技术研发人员:张东生普天
申请(专利权)人:武汉理工大学
类型:发明
国别省市:湖北;42

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