Raman型分布光纤温度传感器的信号处理系统

Ｒａｍａｎ型分布光纤温度传感器是利用光纤背向反斯托克斯喇曼散射温度效应和光纤光时域反射（ＯＴＤＲ）技术来测量空间温度场分析的，是一种高速瞬态微弱信号的采集，分析和处理系统，本文讨论了淹没在噪声中的光纤背向反斯托克斯喇曼散射温度信号特征，实现对１ｋｍ光纤上２００个采样点的快速信号采集，分析和处理，系统的实现测温准确度±２℃。     

动力电缆光纤分布式测温系统设计

动力电缆温度监测是及时发现电缆线路局部过热点位置、检测运行线路的绝缘状态、保障电缆安全稳定运行的技术措施.文中首先介绍了基于喇曼散射的光纤分布式测温的基本原理和基于光时域反射技术的空间定位原理.给出了基于拉曼散射的光纤分布式测温系统的组成、功能和技术指标.最后,结合电力系统的实际情况,给出了感温光缆的具体施工方法.     

单个光纤布喇格光栅实现应变温度同时测量的研究

实现单个光纤布喇格光栅同时测量应变和温度的实验系统.在该系统中,温度变化使光栅的布喇格波长位移,应变使反射谱分裂成双峰.结果表明,根据光栅的初始布喇格波长和两个分裂的布喇格波长可以同时确定应变和温度的变化.应变和温度灵敏度的实验结果分别为1.172 pm/με和10.78 pm/℃.该系统在结构健康监测、智能材料和结构等领域有应用前景.     

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.     

光纤中光散射及在分布式传感技术中的应用

分布式光纤传感器的应用前景十分诱人，分析讨论了光纤喇曼散射、布里渊散射及由这两种散射机理构成的分布式光纤温度、应变传感器的原理和系统。     

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.     

高温再生光纤光栅温度传感器封装技术

针对光纤光栅高温再生后机械强度降低、易断裂的问题,开展了高温再生光纤Bragg光栅(RFBG)温度传感器封装技术研究,提出了一种石英—陶瓷管封装的高温再生光纤光栅温度传感器结构。通过1 000℃高温退火得到了高温再生光纤光栅温度传感器,并对其进行了标定,对其测量精度和高温稳定性进行了测试。结果表明:制得的再生光纤光栅温度传感器反射光谱信号良好,测量精度优于±3℃,1 000℃高温下保持5 h的温度偏差为±0. 6℃。     

基于光子晶体光纤F-P腔的高压电器温度传感器系统

基于光子晶体光纤F-P的窄带滤波特性和液晶折射率对温度变化敏感特性,提出了一种用于高压电器温度测量的温度传感器系统.该系统主要由液晶填充的光子晶体光纤F-P腔传感器、光纤F-P滤波器、放大电路和显示模块组成.将向列型液晶填充在光子晶体光纤F-P腔内,温度变化引起最大反射光强点波长的变化,采用光纤F-P腔滤波器解调出光波...     

基于长周期光栅边缘滤波解调的光纤布喇格光栅位移传感研究

利用长周期光栅的边缘滤波解调技术,我们报道了一种光纤布喇格光栅位移传感方法.系统由一个3dB耦合器、一个传感光纤布喇格光栅、一个长周期光栅和一个探测器构成.实验结果表明,在所测位移范围内,传感系统输出的光功率与位移成良好的线性关系,位移灵敏度为9.24pW/mm,位移分辨率为0.01 mm.该方案结构简单、灵敏度高、线性度好,可应用于实际中的位移测量.     

光纤布喇格光栅传感器应用系统

综述了光纤布喇格光栅及在传感技术领域的应用，包括光纤布喇格光栅传感器原理及特点，光纤传感单参量测量，双参量测量及分布式多点测量系统。提出并实现了一种用PZT－应变片组合型高线性度光纤光栅探测反射波长移位的方法。     

基于拉曼放大和掺铒光纤激光器的远程无源传感系统

提出了一种包含拉曼放大和掺铒光纤激光器的远程无源传感系统。该系统中拉曼放大的剩余泵浦功率可用作掺铒光纤激光器的泵浦源,产生的激光信号作为传感信号省略了额外的传感光源。由于拉曼放大作用,可以实现75km长距离无源传感而获得超过40dB的高信噪比。     

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.     

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。     

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.     

改进小波算法在光纤温度传感器中的应用

针对在分布式拉曼光纤温度传感器系统中,由于拉曼散射信号弱、噪声强而造成的温度测量误差问题,提出了一种改进小波算法模型。该算法在传统模型极大值小波算法基础上,引入信号相关性特性来提升捕捉信号与噪声的能力,同时结合小波分解尺度自适应方法,消除分解尺度不匹配造成信号丢失或噪声未滤除的情况,并在Matlab仿真软件中对比了此算法滤波的优越性,利用3 km分布式光纤测温系统进行验证。实验结果表明,处理后的温度较算法前的温度总体平均误差缩小0.5233℃。     

基于金属热膨胀式光纤温度传感器的设计

介绍了金属热膨胀式光纤温度传感器的设计,利用金属件的热膨胀的原理,通过绕制在金属件上的光纤损耗产生变化,当光源输出光功率稳定的情况下,探测器接收光功率受温度调制,通过光电转换,信号处理,完成温度的换算.传感器以光纤为传输手段,以光作为信号载体,抗干扰能力强,测量结果稳定、可靠,灵敏度高.     

BGP9L-6G高压配电开关柜的温度监测系统设计

针对井下变电所采用的BGP9L-6G高压配电开关触点、母线温度监测这一难题,文章提出了一种基于光纤传感技术的主动式温度监测系统设计方案。该系统采用AVR单片机控制光源发出光信号,光信号经输入光纤进入光纤温度传感器,光纤温度传感器内部的双金属片受环境温度影响产生的变形转换为上下位移,使耦合到输出光纤的光强发生变化;经过调制的光信号与未经光纤传感器调制的光信号经过光电转换后进入LOG114进行对数放大、差动放大,并输出二者的电流比;之后通过A/D转换、数据分析计算等得到温度值。在高低温试验机上的实验结果表明,该系统检测灵敏度高。     

变压器油温测量及光纤通信系统的设计

在电力变压器运行中,对其油温的测量是维护电力变压器安全运行的基础和关键.文章提出采用铂电阻作为变压器油温测量的传感器,16位超低功耗特性的功能强大的单片机MSP430F449为核心器件,实现对变压器油温测量,采用光纤实现与上位机之间的通信,在上位机运行油温监测软件,实时的监测变压器油温.     

双波长光谱法光纤甲烷传感器性能的研究

针对光谱吸收法检测甲烷气体体积分数时,存在着由于LED光源驱动电流抖动和环境背景光干扰造成的测量误差,设计的双波长光谱法光纤甲烷传感器极大地减小了上述误差,实验结果表明:其测量精度一般可以达到5%,相比同类传感器提高了测量精度。对于测量精度要求较高的场合,进一步推导了双波长测量误差公式,详细分析了测量波长漂移和测量环境温度变化导致的测量误差性质。研究结果对于其他强度调制型光纤传感器具有普遍的借鉴价值。     

基于压力式光纤液位传感器的变压器油高度监测系统

针对传统电力变压器绝缘油位测量的局限性,提出一种压力式光纤液位传感器的变压器绝缘油位监测系统.系统采用压力式光纤液位传感器作为绝缘油位的传感器件,该传感器对光源强度变化、光纤传输过程中的光功率损耗具有光强起伏补偿功能;以数字信号处理器TMS320F2812为处理和控制核心,实现对变压器油位的无人实时在线监测.分析了油位...