一种分布式光纤温度传感系统的外置式自标定装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种分布式光纤温度传感系统的外置式自标定装置，包括内盒壳体、外盒壳体、传感光纤、温度测量探头、温度测试电路板、导热液体介质、隔热保温材料；传感光纤、温度测量探头和导热液体介质设置在内盒壳体中；内盒壳体、隔热保温材料、温度测试电路板设置在外盒壳体中；传感光纤用于获取拉曼后向散射光信号的功率大小，给分布式光纤温度传感系统后续的信号处理流程提供参数基准数值；温度测量探头用于测量出内盒的实时温度大小；温度测试电路板用于控制温度测量探头；传感光纤和温度测量探头浸没在导热液体介质中；隔热保温材料填充在内盒壳体和外盒壳体之间的空隙。本实用新型专利技术装置便携、可靠、低功耗。

【技术实现步骤摘要】
一种分布式光纤温度传感系统的外置式自标定装置
本技术涉及分布式光纤传感
，特别是一种分布式光纤温度传感系统的外置式自标定装置。
技术介绍
1928年，印度科学家拉曼发现了拉曼散射的实验现象，在此之后拉曼光谱学蓬勃发展，尤其是在激光出现之后，拉曼光谱逐渐发展为常规的光谱测量手段，逐渐应用于参数测量、光谱分析、光纤传感等领域。分布式光纤温度传感系统是基于拉曼散射光的温度效应进行温度测量的，当入射光进入光纤后，由于光纤纤芯折射率的不均匀性，光子与分子发生作用，产生后向拉曼散射光。后向拉曼散射光的强度受其所处的环境温度影响，所以通过光电探测器检测拉曼散射光功率的强弱变化，即可获取温度场信息。从商业市场的角度而言，分布式光纤温度传感系统是近年来发展起来的一种用于实时测量空间温度场的光纤传感产品，该系统利用拉曼散射效应和光时域反射技术实现对敏感光纤所处温度场的分布式测量，与传统的电温度传感器相比，分布式光纤温度传感系统具有灵敏度高、能够抗电磁干扰、重量轻、寿命长等优点，因此可以广泛应用于电力电缆、地铁隧道、煤矿巷道、石油储罐以及大型建筑的温度监控和火灾报警中。虽然目前分布式光纤温度传感系统的学术研究已经相对成熟，但是也仍然存在着一些实际问题。目前，影响工程实际应用的问题主要是每一台分布式光纤温度传感系统的机器在进行温度测量之前，都需要进行现场的温度标定实验来给后续的温度解调流程提供一个温度基准。在分布式光纤温度传感系统的使用中，除了系统本身的噪声之外，标定参数的准确性也是一个影响系统测温精度的重要因素。系统的参数标定越精确，系统的测量准确性和测温精度越高。目前，在分布式光纤温度传感系统在参数校准阶段的温度标定实验当中，一般是使用水浴锅对系统连接光纤的一部分进行局部的恒温加热，并记录加热的温度和该部分光纤中后向拉曼散射光信号的功率大小，提供给后续的信号处理进行温度的解调。这种传统方法的缺点是操作比较困难、不利于重复操作，并且因为水浴锅内部具有一定的温度梯度，光纤在恒温加热的过程当中受热并不均匀，这就极大程度上影响了参数的校准。除了以上的缺点，部分应用场合现场进行这样的温度标定实验是十分不便的，这就给现场施工带来了非常大的难度。因此，在分布式光纤温度传感系统面向工程实际应用的研究当中，进行温度标定的问题亟待解决。目前分布式光纤温度传感系统在参数校准阶段，主要使用水浴锅恒温加热来进行温度标定实验，操作比较困难、不利于重复操作，而且水浴锅内部具有一定的温度梯度，光纤在恒温加热的过程当中受热并不均匀，极大程度上影响了参数的校准。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是克服现有技术的不足而提供一种分布式光纤温度传感系统的外置式自标定装置，本技术装置便携、可靠、低功耗。本技术为解决上述技术问题采用以下技术方案：根据本技术提出的一种分布式光纤温度传感系统的外置式自标定装置，包括内盒壳体、外盒壳体、传感光纤、温度测量探头、温度测试电路板、导热液体介质、隔热保温材料；其中：传感光纤、温度测量探头和导热液体介质设置在内盒壳体中；内盒壳体、隔热保温材料、温度测试电路板设置在外盒壳体中；传感光纤用于获取拉曼后向散射光信号的功率大小，给分布式光纤温度传感系统后续的信号处理流程提供参数基准数值；温度测量探头用于测量出内盒壳体的实时温度大小；温度测试电路板用于控制温度测量探头，使温度测量探头实时地完成温度的读取和数据的上传；传感光纤和温度测量探头浸没在导热液体介质中；隔热保温材料填充在内盒壳体和外盒壳体之间的空隙。作为本技术所述的一种分布式光纤温度传感系统的外置式自标定装置进一步优化方案，还包括传感光纤法兰接口和USB接口，传感光纤法兰接口用于将分布式光纤温度传感系统的外置式自标定装置通过法兰串接在光纤线路中；USB接口用于将分布式光纤温度传感系统的外置式自标定装置进行供电和与计算机进行通信。本技术采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：本技术与现有结构相比体积更小，极大程度方便了分布式光纤温度传感系统温度校准时的操作；精度更高，温度传感探头的测温误差较小；可靠性更高，导热液体介质的使用消除了光纤受热不均匀的问题，提高了分布式光纤温度传感系统的温度测量精度和准确性。附图说明图1是分布式光纤温度传感系统的外置式自标定装置内盒示意图。图2是分布式光纤温度传感系统的外置式自标定装置外盒示意图。图3是分布式光纤温度传感系统的外置式自标定装置使用连接方式示意图。图中的附图标记解释为：1-分布式光纤温度传感系统的外置式自标定装置内盒壳体，2-传感光纤,3-温度测量探头,4-导热液体介质,5-分布式光纤温度传感系统的外置式自标定装置外盒壳体，6-隔热保温材料，7-温度测试电路板，8-USB接口，9-光纤法兰接口，10-分布式光纤温度传感系统。具体实施方式下面结合附图对本技术的技术方案做进一步的详细说明：分布式光纤温度传感系统的外置式自标定装置的主要结构是由外盒壳体5和内盒壳体1组成。分布式光纤温度传感系统的外置式自标定装置的内盒结构如图1所示，在分布式光纤温度传感系统的外置式自标定装置的内盒中封装了温度测量探头3和一定长度并盘绕环状的传感光纤2，使用导热液体介质将两者浸没，以保证温度的一致性。分布式光纤温度传感系统的外置式自标定装置的内盒在壳体部分还引出了环状传感光纤的首尾部分共两根光纤，温度测量探头与温度测试电路板7的一根连接线。在分布式光纤温度传感系统的外置式自标定装置的内盒封存时要考虑导热液体介质的选择、温度测量探头的选择、壳体材料和胶水的选择。导热液体介质4的选择要考虑导热系数、膨胀系数、比热容，导热系数越高对分布式光纤温度传感系统越有利，膨胀系数确定导热液体介质在分布式光纤温度传感系统的外置式自标定装置内盒中的填充度，比热容要保证在温度变化量小于1℃的时间内完成温度的标定。温度测量探头需要选择分辨率高、温度测量精度高、操作简单的类型。壳体材料和用于固定的胶水，都需要可以达到密封的效果，并且具有一定的耐腐蚀性能。分布式光纤温度传感系统的外置式自标定装置的外盒结构如图2所示，在分布式光纤温度传感系统的外置式自标定装置的外盒封装了分布式光纤温度传感系统的外置式自标定装置内盒，使用隔热保温材料6来填充它们之间空隙。分布式光纤温度传感系统的外置式自标定装置的外盒壳体上有两个光纤法兰接口9，可以使用光纤法兰接口串接到光纤线路中。分布式光纤温度传感系统的外置式自标定装置的外盒壳体上有一个USB接口8，可以进行供电和与计算机进行通信。分布式光纤温度传感系统10的外置式自标定装置的具体使用方式如图3所示。分布式光纤温度传感系统的外置式自标定装置通过两个光纤法兰接口，分别和分布式光纤温度传感系统的测量通道光纤法兰接头以及工程中测量线路的传感光纤接头连接，三者形成串联的关系。分布式光纤温度传感系统的外置式自标定装置的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分布式光纤温度传感系统的外置式自标定装置，其特征在于，包括内盒壳体、外盒壳体、传感光纤、温度测量探头、温度测试电路板、导热液体介质、隔热保温材料；其中：/n传感光纤、温度测量探头和导热液体介质设置在内盒壳体中；/n内盒壳体、隔热保温材料、温度测试电路板设置在外盒壳体中；/n传感光纤用于获取拉曼后向散射光信号的功率大小，给分布式光纤温度传感系统后续的信号处理流程提供参数基准数值；/n温度测量探头用于测量出内盒壳体的实时温度大小；/n温度测试电路板用于控制温度测量探头，使温度测量探头实时地完成温度的读取和数据的上传；/n传感光纤和温度测量探头浸没在导热液体介质中；/n隔热保温材料填充在内盒壳体和外盒壳体之间的空隙。/n

【技术特征摘要】
1.一种分布式光纤温度传感系统的外置式自标定装置，其特征在于，包括内盒壳体、外盒壳体、传感光纤、温度测量探头、温度测试电路板、导热液体介质、隔热保温材料；其中：
传感光纤、温度测量探头和导热液体介质设置在内盒壳体中；
内盒壳体、隔热保温材料、温度测试电路板设置在外盒壳体中；
传感光纤用于获取拉曼后向散射光信号的功率大小，给分布式光纤温度传感系统后续的信号处理流程提供参数基准数值；
温度测量探头用于测量出内盒壳体的实时温度大小；
温度测试电路板用于控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹宁睦，缪春旺，王丽峰，黄厚杰，何新玉，张益昕，莫海波，王公晗，梁涛，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司沭阳县供电分公司，南京大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32