分布式光纤监测系统在混凝土坝的研究与应用

传统大坝坝体温度测量一般使用电类温度传感器,存在信息量少,难掌握坝体内部温度场的变化等问题。为此,研究和论证适合测温的分布式光纤传感技术,并根据碾压混凝土坝温控监测的常用方法,结合先进的分布式光纤传感技术在乐昌峡水利枢纽工程的应用,通过与常规温度监测系统热电偶的对比,着重讨论了分布式光纤测温系统在碾压混凝土大坝温度测量中的可行性和先进性,同时展望分布式光纤温度监测技术在安全监测其他领域的应用前景。     

一种分布式光纤温度传感器的校准方法

根据分布式光纤温度传感器的测温特性和温度计量校准要求,对分布式光纤温度传感器的空间分辨率和测温准确性进行了试验研究.通过选取不同校准基准点、不同光纤环长度和不同光纤的位置设计试验,分析了分布式光纤温度传感器不同的测温曲线和测温误差,提出了一种提高分布式光纤温度传感器测温精度的校准方法.试验表明,该方法测温稳定性好,误差满足精度要求.     

分布式光纤温度传感器在稠油开采中的应用

为了满足稠油油井安全生产和温度监测的需求,设计了一种传感距离为2 km的分布式光纤温度传感器用于监测稠油油井的温度信息.同时对分布式光纤温度传感器进行了特性分析,并给出了高温温度实验结果.实验结果显示:分布式光纤温度传感器能够在稠油油井温度测量方面进行很好的应用.系统温度范围为0～350℃,测温光纤长为2 km,测量温度精度为±1℃,空间分辨率为1m,为油井井下温度测量提供了科学依据.     

分布式光纤温度传感器在煤矿冻结建井中的应用

冻结建井法是当今煤矿建井的有效施工方法,监测和研究冻结过程中温度及其变化规律,对冻结建井现场施工和技术的发展具有重要的指导意义。介绍了分布式光纤温度传感器的基本原理,并以口孜东煤矿为例探讨了其在煤矿冻结建井温度监测过程中的实际应用。对比了分布式光纤温度传感器和传统单总线温度传感器在现场测温实验中的性能,指出了在同样的测温精度下,分布式光纤温度传感器可以实现空间上的连续测量,克服了传统传感器测量点少、故障率高的缺点。实验结果显示:分布式光纤温度传感器能够很好地在煤矿冻结建井中应用。     

光纤光栅分布式传感系统及其输气管道泄漏检测

针对传统方法难以精确诊断输气管道泄漏的难题,提出采用分布式光纤光栅(FBG)传感技术实现天然气管道泄漏的在线监测技术.利用光纤光栅温度传感器和分布式光纤温度传感器的温度特性,结合天然气管道泄漏处的温度场变化规律,进行了光纤光栅分布式检测系统和分布式光纤泄漏检测系统研究.着重分析了光纤光栅分布式传感系统的构成及其原理,介绍其具有其它传感系统无法比拟的优越性及应用领域,并初步建立了光纤检测系统实施方案.     

基于光纤温度传感器的分布式温度测量系统设计

为实现航空武器装备维护保障中环境温度监测的精细化管理,设计了一种基于光纤温度传感器(FOTS,fiber optic temperature sensor)的分布式温度测量系统.首先利用光纤温度传感器的特点,对分布式温度测量系统进行了总体设计;其次研究开发了其硬件与软件,实现了系统的层次化设计,然后结合C/S网络通信模式实现了系统的网络化管理;最后对分布式温度测量系统进行了功能和性能测试.经系统测试验证表明,该系统可以实现航空武器装备维护保障中环境温度的精细化管理,具有高可靠性、易于扩展、远程访问,测量精度高,且系统的温度测量误差小,并将温度误差控制在1％以内.     

基于OMAP5912分布式光纤测温系统设计

光纤作为一种新型的传感器件有其独特的优势,其抗电磁,耐高温,对温度、应变等外界变化敏感,而且价格便宜,容易获取,可以形成分布式的线测量甚至是场测量.通过分析和研究喇曼散射,给出了分布式光纤测温原理.在光纤测温原理的基础上,提出了分布式光纤测温系统.在系统中,首先给出系统光路设计;然后基于OMAP5912,开发出了分布式光纤测温数据处理系统,并给出了系统的核心硬件设计和软件定制.通过实验测试表明该系统可以满足工程领域的要求.     

数字化温度场测量系统设计

设计了一个数字化温度场测量系统,该系统可以对三维空间温度进行多点分布式式数据采集,并 对单总线系统通讯的 可靠性进行了分析和实验.采用了数字集成温度传感器,具有测量误差小、分辨率高、抗干扰能力强、成本低等特点.该系统适合于测温点多,测量空间范围大,测量实时性强,数据处理理量大的场合.     

分布式光纤温度传感系统在煤矿冻结表土段温度测量中的应用

文章重点阐述了基于光纤温度敏感特性所产生的Raman散射的分布式温度传感系统在煤矿冻结表土段温度测量中的应用。通过获取测量中的温度参数并与实测的数值进行比较,检验了基于分布式温度测量系统在生产现场的可行性。实例表明采用分布式测温系统测量一定距离内的温度是一种可靠的办法。     

蓝宝石晶体高温传感技术研究

针对恶劣环境下高温测量的需要,研究了一种新型光纤高温传感系统;该系统基于白光偏振干涉技术,以蓝宝石晶体为测温材料来进行温度测量,其测量温度可达1600℃.从蓝宝石晶体材料、测温原理、传感头结构设计以及信号处理方法等方面对测温系统进行理论探讨.最后,对测温系统进行了实验验证,利用现有实验条件证明了在0～700℃范围内该系统具有很好的测量精度.     

分布式光纤温度和应变传感系统研究进展

基于布里渊散射的分布式光纤传感系统是面向温度、应变等参数的高测量精度、高空间分辨率、高频率分辨率的监测手段.分别从光纤传感器设计与模拟、传感光纤的选用、传感技术辅助提升等三个方向总结和分析了基于布里渊散射的分布式光纤温度-应变传感系统的研究与发展现状;介绍了分布式光纤传感系统在油井、海底电缆等领域的应用;并展望了未来的研究发展趋势.     

航空发动机进气总温传感器测温误差研究

航空发动机进口总温测量的准确性是优化发动机控制率、保障发动机飞行安全的关键因素之一。针对影响传感器测量准确性的响应时间、恢复系数，通过空气动力学和热力学理论，分析出具体的影响因素，设计了多种结构模型，并通过热风洞试验、FloEFD软件建模和热流体仿真，从材料及结构上系统地提出了优化途径和改善办法并进行了验证，尤其是分析了双余度传感器的响应一致性误差并提出改善方法。研究结果为同类传感器的设计提供了参考和借鉴。     

分布式光纤测温系统及高速数据采集与处理

分布式光纤测温系统是一种用于实时测量空间温度场分布的传感器系统。介绍了一种以数字信号处理器(DSP)为核心,以并行高速流水线式A/D转换器、先入先出队列芯片(FIFO)、可编程逻辑器件(CPLD)为主体的分布式光纤测温系统。其数据采集速率每秒可达10×107次,空间分辨力达1m,温度分辨力为1℃,并能直接在主机中解调出温度数据。     

热辐射型光纤高温传感器及其性能研究

介绍了一种光纤高温传感器及其测温原理和测量方法,研究了传感器的设计结构、稳定性、一致性和互换性等。系统根据黑体热辐射原理,采用双波长比色测温法和光纤传感技术来实现准确测温。结果表明:"接触—非接触"式的测温结构避免了光纤直接接触高温源,传输光功率衰减对传感器测量精度的无影响,传感器具有很好的一致性,完全可以互换使用,也可实现高温高压设备中的温度测量。     

旋转叶片电加热防冰系统设计与应用

在开展结冰试验时，结冰风洞风扇叶片前缘有结冰风险，影响风洞安全运行。针对大型旋转叶片结冰问题，提出了旋转叶片电加热防冰系统设计方法，研制了大型结冰风洞旋转叶片电加热防冰系统。首先，研制了内置电加热单元和温度反馈的防冰叶片。针对叶片复杂的工作环境，提出一种新的旋转叶片电加热防冰功率计算方法，通过精确测量和方案优化，设计了基于特殊环境的分半式、大尺寸、高线速度、碳刷自动移开/压紧的导电滑环。最后，采用变结构分级温度闭环和试验参数连锁防冰控制策略解决了旋转叶片结冰问题。该系统已应用于大型结冰风洞，运行中加热电流和叶片温度反馈信号传输连续，所有旋转叶片前缘快速加热且温度分布均匀，防冰效果好。     

分布式光纤测温技术在煤矿中的应用

介绍了分布式光纤测温原理,重点分析了分布式光纤测温系统在煤矿带式输送机、输电电缆、电气设备和采空区火灾防治中的应用及具体的实施。工业性试验表明,该分布式光纤测温系统能准确、快速地对温度进行监测和预警,测温误差为±1℃,定位精度为1m,响应时间为20s。     

分布式光纤温度传感器的设计

分布光纤温度传感器是一种比较新型的传感器系统,它可以实时测量空间温度场的分布。在对功率调制型光频域喇曼反射光纤温度传感器的研制过程中,利用直接数字合成芯片AD9859作信号源,通过测量激光功率波形和反斯托克斯喇曼反射信号波形的振幅和相位,经过优化设计,在6KM的系统中空间分辨率达到了1米。