基于自发拉曼散射的分布式光纤温度传感器的设计

在分析和研究拉曼分布式光纤测温系统原理的基础上,完成了拉曼分布式光纤测温系统的结构设计,并在此基础上成功地开发了实验系统,从而顺利完成了温度传感实验任务。     

基于分布式光纤的油井温度场测量系统设计

分布式光纤测温是一种用于实时测量空间温度场分布的新兴技术,由于它在测量分布式温度上的独特之处,该技术在油井温度场测量有很好的应用前景.首先从分布式测量原理、分布式测温原理和测温算法三个方面分析和研究喇曼分布式光纤测温系统原理,接着介绍了分布式光纤测温系统软硬件的设计,并在此基础上设计出了实验系统.实验证明所得结论是正确的,方法是可行有效的.     

基于分布式光纤传感的合成气管道温度在线监测研究北大核心CSCD

针对现有煤气化工艺中合成气管道温度监测问题,研究基于拉曼散射的分布式光纤测温系统,研制了带不锈钢套管的耐高温传感光纤,模拟合成气管道周围温度分布,在合成气管道现场铺设434.6 m的分布式耐高温光纤进行实验研究。实验结果表明:基于拉曼散射的分布式光纤测温系统测温范围为0~350℃,测温误差为±2℃,空间分辨率0.5 m,系统能够完成对煤气化合成气管道温度的在线监测,同时可以对温度异常点进行空间定位。     

提高分布式温度传感器测温准确度的降噪方法

为了减小拉曼散射光波长相关损耗、光电探测器附加噪声及散射光中的瑞利噪声对分布式光纤温度传感器测温误差的影响,通过分析分布式光纤温度传感系统的解调原理提出了一种反斯托克斯光降噪方法。将光纤按照环形结构铺设,以每次测量的反斯托克斯光信号中菲涅耳反射峰后的基底噪声平均值作为动态本底噪声,利用两段处于不同温度的光纤消除动态本底噪声后的瑞利噪声。反斯托克斯光降噪解调法从原理上避免了参考斯托克斯光引入的测温误差,消除了本底噪声和瑞利噪声导致的测温误差。实验结果表明,修正的分布式光纤温度传感系统的最大测温误差从5.4℃降低到0.6℃,测温准确度有明显提高。     

煤矿井壁冻结温度场监测系统

根据分布式光纤温度监测系统的工作原理,分析其应用于冻结壁温度场监测的可行性,对冻结壁温度场监测系统的组成、监测数据的处理和光缆布设方案进行研究,设计的分布式光纤煤矿井壁冻结温度场监测系统实现了0.5m的连续测温空间分辨率,温度分辨率为0.1℃,并应用于冻结壁温度场的温度监测.与传统的单总线温度传感测温系统的测温数据对比,其具有测量温度值准确、数据量大、系统稳定性高和布设更加方便等优点.     

高压电缆的光纤分布式温度传感技术分析

光纤分布式测温技术是一种新型技术,其原理是利用激光在光纤中传播的特点,对空间温度场进行实时的测量。其作用是分布式的连续检测光纤沿线的温度。本文通过介绍光纤分布式温度传感技术的测温原理,以及光纤的安装方式对温度测量精准度的影响,分析阐述了该技术在高压电缆内部温度测量方面的应用。     

分布式光纤测温原理在OPGW测温中的应用分析

分布式光纤传感测温系统的设计与开发,从理论上建立了OPGW(光纤复合架空地线)外层铝合金及铝包钢绞线性能与光纤温度分布之间的关系模型,并通过实验验证其准确性,为实现基于分布式单模光纤测温原理的OPGW温度测量提供依据.     

基于一种高精度解调法的布里渊温度传感系统

针对采用瑞利散射和布里渊散射强度解调的分布式光纤布里渊温度传感系统中存在的系统温漂及光纤应力等噪声因素影响,提出了采用多个已知分段温度分布曲线来解调待测温度分布曲线,取其平均值作为测量值的新方法.系统实验表明,采用该解调法的分布式光纤布里渊温度传感系统能有效提高测温精度和稳定性,降低系统成本,系统的测温精度达到±0.07 K.     

高温单模喇曼自校准监测系统设计

为了保证油气井高温分布式温度测量的准确度,设计了高温单模喇曼自校准监测系统,分别介绍了系统中分布式喇曼测温系统、光纤光栅温度校准系统的工作原理,并对系统的测温范围和测温精度进行了800℃的高温监测实验。实验结果表明:在测温距离为0~1 km,温度范围为0~800℃条件下,该系统的温度分辨率为0.1℃,测温精度为±2℃,基本满足高温分布式温度监测要求。     

分布式光纤测温系统在石油测井中的应用

重点论述了观察井测温在油田开采中的重要性和所面临的问题,介绍了分布式光纤温度传感(DTS)技术原理以及在油田温度监测中的应用.最后展望了光纤分布式测温传感器在油田测试中的应用前景.     

环形结构分布式温度传感器中瑞利噪声的抑制方法研究

通过对分布式温度传感系统的基本原理的研究, 分析了温度测量过程中影响测温准确度的原因,提 出了基于环形结构的分布式温度传感器修正瑞利噪声的方法,有效地消除了波长相关损耗和 瑞利噪声引起 的测温误差。通过改变传感光纤前端的参考光纤的温度,即可解出光纤的瑞利噪声。实验结 果 表明,修正瑞利噪声后的分布式温度传感器,测温误差从8.5℃降低 到0.8℃。     

面向分布式光纤拉曼测温的新型温度解调方法

为提高分布式光纤拉曼测温系统的测量速度和测量准确度,提出了一种自补偿光纤损耗及光纤色散的温度解调方法,并进行了实验验证。该方法对斯托克斯与反斯托克斯后向散射信号进行了损耗修正,避免了测温前对整条传感光纤进行定标处理的过程,减小了系统的运行时间;采用色散补偿平移算法对斯托克斯后向散射信号的位置进行修正,获得了与反斯托克斯后向散射信号相同位置处的斯托克斯后向散射信号的强度,降低了光纤色散对温度解调的影响,提高了系统的测温准确度。实验结果表明,当光纤传感距离为5.8km时,温度波动由9.01℃下降到0.57℃,测温准确度由5.50℃优化至0.87℃。     

分布式光纤传感器开关柜温度监测探讨

阐述了分布式光纤温度传感器的工作原理,根据电力设备温度监测的特点,探讨了用于高压开关柜温度在线监测的传感系统方案。设计了基于全分布式和准分布式光纤传感技术的高压开关柜温度监测系统,比较了不同监测系统的特点,指出了适用于电力系统高压开关柜温度测量的方法。     

利用光纤拉曼散射温度传感系统的电力电缆温度在线监测

电力电缆线路运行温度在线检测技术是目前及时发现电力电缆线路局部过热点位置、检测运行线路的绝缘状态和计算导体载流量的首选技术措施。分布式光纤拉曼测温技术是利用激光在光纤中的传播特性,实现实时测量空间温度场分布的新技术,可以对光纤沿线的温度场进行分布式的连续检测。介绍了光纤拉曼传感技术的测温原理,以及基于此技术的电力电缆温度在线监测系统在实际中的应用,获得了一些仿真结果,并同传统的测温技术进行了详细的比较,说明分布式光纤拉曼测温系统应用于电力电缆在线监测的优势,适合于推广使用。     

分布式感温光纤在大功率发射机上的应用

本文介绍了基于背向拉曼散射的光纤传感技术,分析了分布式光纤感温系统的测温原理,根据大功率发射机系统的实际运行情况,设计了大功率发射机核心部件的温度监测方案,探讨了在中短波发射中心设备管理网络监测的应用。     

分布式光纤测温系统原理及传感过程

分布式光纤测温系统依据后向散射原理可以分为三种：基于瑞利散射、基于拉曼散射和基于布里渊散射。目前发展比较成熟,且有产品应用于工程的是基于拉曼散射的分布式光纤测温系统。它的传感原理主要依据的是光纤的光时域反射（OTDR）原理和光纤的后向拉曼散射温度效应。     

分布式光纤振动和温度双物理量传感系统

提出了一种分布式光纤振动和温度传感系统。该系统在双马赫-曾德尔干涉仪分布式振动传感系统的框架上,采用波分复用的方法在一条传感臂上耦合两种波长的光,并行实现了基于激光干涉的分布式光纤振动传感和基于拉曼背向散射的分布式温度传感,从而达到了振动和温度双物理量的同时探测。该方法有效利用了双马赫-曾德尔干涉仪的传感光纤,在实验中实现了10km长度上振动和温度双物理量的同时探测,振动传感的定位误差为±30m,温度传感的空间分辨率和温度精度分别为1m和±1.8℃。该系统的优点是将激光干涉和拉曼背向散射有效结合,实现了复杂环境中对振动和温度同时探测的需求,并有效利用了传感光纤,具有重要的实际意义和经济价值。     

一种高分辨率分布式光纤温度传感系统的研究

文章介绍了一种高分辨率分布式光纤温度传感系统,该系统利用光波在光纤中传输时的拉曼散射效应,探测其背向拉曼散射光强度,并根据反射光强与温度的关系来进行传感光纤沿途温度的探测.文章详细探讨了系统的工作原理,搭建了实验平台,并进行了温度传感实验.实验证明,系统的温度精度达到0.1 ℃,空间定位分辨率为1 m.     

光纤布拉格光栅电气测温系统的研究和设计北大核心

为了避免电力系统中设备或者线缆发热引起火灾事故,实现对电气设备的在线温度监测已成为电力系统安全与稳定的重要保障。文章设计并实现了一种高速率、高精度和低成本的适合工程应用的分布式光纤光栅电气测温系统,对陶瓷封装的光纤光栅传感器的温度响应特性进行了实验验证,结果表明,光纤光栅传感器的反射波长与温度具有良好的线性关系。通过对电力高压开关柜的长期温度监测,证明了该系统具有良好的稳定性和较高的测温精度,适用于电力系统测温领域。     

喇曼传感技术在电缆绝缘监测中的应用

分析了几种现有检测电缆绝缘性能的方法及其局限性,介绍了喇曼分布式光纤温度传感原理,设计了基于喇曼分布式光纤温度传感技术的电缆绝缘监测系统,探讨了基于电力通信网和光开关的电缆绝缘监测网的组网方案.