光纤测温的技术原理及测温优势
光纤测温的工作原理及优势
1.1 技术原理
光纤测温技术,顾名思义,是利用光纤作为传感元件进行温度测量的技术。它基于光纤的光学特性,通过测量光纤中光信号随温度变化的特性参数(如光强、相位、波长等),实现对温度的精确测量。
分布式光纤测温装置是一款连续分布式光纤温度传感系统,它采用先进的OTDR技术和Raman散射光对温度敏感的特性,探测出沿着光纤不同位置的温度变化,实现真正分布式的测量。分布式光纤测温系统除了及时预警火灾隐患外,还能精确定位火灾发生位置。作为一种成熟的分布式测温手段,分布式光纤测温系统具有测量距离远、测量精度高、响应速度快、抗电磁干扰、适于易燃易爆等危险场所等优点,可广泛应用于高压电缆在线监测、电力载流量分析、交通隧道火情监测、油气储罐火情监测、输煤皮带火情监测、大坝渗漏监测等领域。
测量原理
是基于受激布里渊散射效应的新一代分布式光纤传感监测系统。该设备可以实现超长距离对待测物的温度和应变连续分布式测量,产品检测精度高,一致性和重复性好,可进行分布式测量,稳定高效;应用在无电检测现场,本质安全,抗电磁干扰,防雷击;特别适用于长输油气管道、海底光电复合缆、电力架空线、石油天然气海底基础设施的故障监测。
产品概述:
分布式光纤温度&应变监测系统可以同时检测光纤的温度和应变,是基于受激布里渊散射效应的新一代分布式光纤传感监测系统。该设备可以实现超长距离对待测物的温度和应变连续分布式测量,产品检测精度高,一致性和重复性好,可进行分布式测量,稳定高效;应用在无电检测现场,本质安全,抗电磁干扰,防雷击;特别适用于长输油气管道、海底光电复合缆、电力架空线、石油天然气海底基础设施的故障监测。
温度测量基于自发拉曼Raman散射效应。大功率窄脉宽激光脉冲LD入射到传感光纤后,激光与光纤分子相互作用,产生极其微弱的背向散射光,散射光有三个波长,分别是Rayleigh(瑞利)、anti-stokes(反斯托克斯)和stokes(斯托克斯)光;其中anti-stokes温度敏感,为信号光;stokes温度不敏感,为参考光。从传感光纤背向散射的信号光经再次经过分光模块WF,隔离Rayleigh散射光,透过温度敏感的anti-stokes信号光和温度不敏感的stokes参考光,并且由同一探测器(APD)接收,根据两者的光强比值可计算出温度。而位置的确定是基于光时域反射OTDR技术,利用高速数据采集测量散射信号的回波时间即可确定散射信号所对应的光纤位置。
1.2技术优势
长距离监测:光纤测温技术可以实现长达数十公里甚至上百公里的连续温度监测。
高精度:光纤测温技术具有高精度的温度测量能力,能够满足各种复杂环境下的测量需求。
多点测量:过分布式光纤测温系统,可以实现对多个点位的温度同时监测,提高监测效率。
抗干扰性强:光纤测温技术不受电磁干扰的影响,能够在恶劣的电磁环境中稳定工作。
本质安全:适用于易燃易爆环境,因为光纤本身不会产生火花。
1.1 技术原理
光纤测温技术,顾名思义,是利用光纤作为传感元件进行温度测量的技术。它基于光纤的光学特性,通过测量光纤中光信号随温度变化的特性参数(如光强、相位、波长等),实现对温度的精确测量。
分布式光纤测温装置是一款连续分布式光纤温度传感系统,它采用先进的OTDR技术和Raman散射光对温度敏感的特性,探测出沿着光纤不同位置的温度变化,实现真正分布式的测量。分布式光纤测温系统除了及时预警火灾隐患外,还能精确定位火灾发生位置。作为一种成熟的分布式测温手段,分布式光纤测温系统具有测量距离远、测量精度高、响应速度快、抗电磁干扰、适于易燃易爆等危险场所等优点,可广泛应用于高压电缆在线监测、电力载流量分析、交通隧道火情监测、油气储罐火情监测、输煤皮带火情监测、大坝渗漏监测等领域。
测量原理
是基于受激布里渊散射效应的新一代分布式光纤传感监测系统。该设备可以实现超长距离对待测物的温度和应变连续分布式测量,产品检测精度高,一致性和重复性好,可进行分布式测量,稳定高效;应用在无电检测现场,本质安全,抗电磁干扰,防雷击;特别适用于长输油气管道、海底光电复合缆、电力架空线、石油天然气海底基础设施的故障监测。
产品概述:
分布式光纤温度&应变监测系统可以同时检测光纤的温度和应变,是基于受激布里渊散射效应的新一代分布式光纤传感监测系统。该设备可以实现超长距离对待测物的温度和应变连续分布式测量,产品检测精度高,一致性和重复性好,可进行分布式测量,稳定高效;应用在无电检测现场,本质安全,抗电磁干扰,防雷击;特别适用于长输油气管道、海底光电复合缆、电力架空线、石油天然气海底基础设施的故障监测。
温度测量基于自发拉曼Raman散射效应。大功率窄脉宽激光脉冲LD入射到传感光纤后,激光与光纤分子相互作用,产生极其微弱的背向散射光,散射光有三个波长,分别是Rayleigh(瑞利)、anti-stokes(反斯托克斯)和stokes(斯托克斯)光;其中anti-stokes温度敏感,为信号光;stokes温度不敏感,为参考光。从传感光纤背向散射的信号光经再次经过分光模块WF,隔离Rayleigh散射光,透过温度敏感的anti-stokes信号光和温度不敏感的stokes参考光,并且由同一探测器(APD)接收,根据两者的光强比值可计算出温度。而位置的确定是基于光时域反射OTDR技术,利用高速数据采集测量散射信号的回波时间即可确定散射信号所对应的光纤位置。
1.2技术优势
长距离监测:光纤测温技术可以实现长达数十公里甚至上百公里的连续温度监测。
高精度:光纤测温技术具有高精度的温度测量能力,能够满足各种复杂环境下的测量需求。
多点测量:过分布式光纤测温系统,可以实现对多个点位的温度同时监测,提高监测效率。
抗干扰性强:光纤测温技术不受电磁干扰的影响,能够在恶劣的电磁环境中稳定工作。
本质安全:适用于易燃易爆环境,因为光纤本身不会产生火花。
耐腐蚀:光纤材料耐腐蚀,适合在恶劣环境中使用。
分布式光纤测温系统的优点
实时监控:本系统对指定区域的温度实施全天候(7×24小时)的实时监控,能够迅速识别并精确定位异常温度点,实现早期预警。
分布式监测:采用分布式温度测量技术,系统能够提供连续的动态监测信号,实时捕捉监测对象每隔1米(或5厘米)各点的温度变化。
技术先进:光纤既作为信号传输介质,也用于温度检测,实现了通信与传感的融合。通过选用不同的外护套材料,系统能够适应各种环境条件。
测量精确:系统具备高精度的温度测量能力,最高精度可达±0.05℃,同时定位精度最高可达0.05米。
操作灵活:系统功能的设定通过主机上的应用软件完成,支持设置多级温度报警阈值,并可根据不同环境进行调整。每个报警区域均可独立编程,并可根据用户需求定制。
扩展能力:系统支持对多路光纤的同时测量,用户可根据实际需求选择4、8、12、16路等不同配置。
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