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分布式光纤测温系统的原理优点分布式光纤传 [复制链接]

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分布式光纤测温系统

分布式光纤测温系统的优点

光纤温度传感器是应用最广泛的光纤传感器之一,具有耐腐蚀、耐高温、抗干扰、结构紧凑、精度高、适合远距离传输等特点,可以满足温度的实时监测要求。温度监测技术在工业、农业、环保、科研等领域有着广泛应用,但传统的温度监测系统存在着线路复杂、易受干扰、安全性低、监测范围小等缺点,很难满足各领域的测温需求。

温度监测技术在工业、农业、环保、科研等领域有着广泛应用,但传统的温度监测系统存在着线路复杂、易受干扰、安全性低、监测范围小等缺点,很难满足各领域的测温需求。随着电子技术的进步,各类温度传感器无论是灵敏度、分辨率、响应范围还是性价比等方面的指标都有了很大的进步,基本满足对常规温度监测的要求。光纤传感器是以光纤通信、光谱分析等技术为基础的新型传感器,具有体积小、灵敏度高、抗干扰能力强等优势。

光纤温度传感器是应用最广泛的光纤传感器之一,具有耐腐蚀、耐高温、抗干扰、结构紧凑、精度高、适合远距离传输等特点,可以满足温度的实时监测要求。

分布式光纤测温系统原理

分布式光纤测温系统主要由分布式光纤温度传感器、控制主机、信号处理单元、激光光源、光电探测器、波长检测器等部分构成。由主机的控制程序对多个光纤温度传感器进行扫描,各传感器都会产生一定能量的反向散射光,在光电探测器接收到反射光后,首先对反射光进行窄带扫描,被扫描的光波段被接收器接收后转换为光谱分布,该光谱分布实际上受到波长的调制。将光谱分布转换为电流信号,该电流的大小可以直接表征光强的大小,但电流值通常是非常微弱的,还需要通过放大电路进行放大。经过放大并整形的电流信号被转换成脉冲电压,该脉冲电压由信号处理单元进行接收并锁定其上升沿和下降沿,在此期间采用计时器进行计数,根据计时中断信号被触发时的计数值,即可得到传感器的标定曲线,从而计算出反射波的中心波长和波长变化量,并演算出环境温度的真实值。

分布式光纤测温系统的功能

通过对测点的实时监测,可以实现对测点过热故障或火灾的早期预测,防患于未然。当测点出现过热或火灾时,光纤传感器可以实时传回测量数据,由主机控制的测温软件系统会根据告警阈值决定是否告警,当测量温度高于设定阈值时将会发出告警信息,并根据回波接收的时间准确定位过热位置,指导检修工作。系统配备了显示器,可以对测点的布置和各测点的实时状态进行监视。测温系统通过以太网接入局域网络,可以与其他信息化平台实现互联互通,达到平台间的数据共享。

分布式光纤测温系统的特点

1、大范围、高密度测量分布式光纤测温系统可以将成百上千个传感器串接在一起,对沿线几千米范围内的测点进行实时监测。测点的布置密度可达米级,测量精度在1℃以内,特别适用于大范围的多点测温应用场景,例如电力传输线路温度实时监测、大型厂房温度实时监测等。

2、实现光电隔离、抗干扰分布式光纤测温系统采用普通光纤作为传感介质,控制主机和现场各测点之间只有光学连接,没有电气连接,避免了各测点对电源的依赖,也避免了沿线电子设备对测量过程的干扰。由于光纤的传输损耗极低,光信号传输的距离很远,无需中继设备,精简了系统的结构和安装难度。

3、在线自动测量

在一些边远地区或生产流水线,要求系统能够进行实时测温。分布式光纤测温系统由于采用光学测量原理,通过光电探测器和信号处理算法,可以实时完成对各测点反射波的光谱分析并计算实时温度,可以很方便地进行自动化控制,满足在线自动测量的要求。

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