小芯径多模光纤拉曼分布式温度传感器

设计并制作了一种用于拉曼分布式温度传感的具有大有效模场面积和低模式色散的渐变折射率的小芯径多模光纤,同时达到了高空间分辨率和高温度分辨率。在现有的拉曼分布式温度传感系统基础上,测量了使用不同传感光纤和注入条件下的温度和空间分辨率。在满注入工作模式下,基于小芯径多模光纤的拉曼分布式温度传感器在25 km处达到了1℃的温度分辨率,空间分辨率的劣化仅为0.13 m,作为对比,使用多模光纤的拉曼分布式温度传感器的空间分辨率劣化了1.58 m。在单模注入条件下,基于小芯径多模光纤的拉曼分布式温度传感器在25 km处达到了4.7℃的温度分辨率,相对使用单模光纤有2.2℃的提升,同时空间分辨率没有劣化。     

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。     

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.     

红外分布光纤温度传感器系统及特性研究

利用光纤喇曼散射的温度效应和光纤的光时域反射（ＯＴＤＲ）技术研制了应用于空间温度分布场实时测量的红外分布光纤温度传感器系统（ＩＲ－ＤＦＴＳＳ），在系统中光纤既是传输媒体也是传感媒体，在１ｋｍ传感光纤上采样２００点，并能对测温点定位。本文对系统主要特性进行了分析和讨论，实验结果如下：系统的测量范围０－１３０℃；测温准确度±２℃；测温分辨率０．１℃；光纤传感探头的空间分辨率为４ｃｍ；自由展开光纤空间分辨率小于１０ｍ，测量时间小于４０ｓ。     

基于拉曼散射原理的分布式光纤测温系统研究

在研究拉曼散射原理及其应用技术的基础上,开发了一种分布式结构的光纤测温系统。通过对光纤的拉曼散射光谱信息进行解调处理,实现了全光纤的分布式温度检测。系统达到的温度分辨率为0.3℃,空间分辨率为3m,最大测量距离为6 000m。相关的实验室和野外试验结果表明,该系统的主要性能指标能够满足实际工程的使用要求。     

光纤测温系统实时性及分辨率优化与应用

设计了基于拉曼光时域反射技术的船舶电缆分布式光纤测温系统.为了有效提高信号强度,系统硬件设计中改进了微弱光信号的探测及放大电路,并且基于FPGA+DSP高速数据处理模块来加快数据处理速度;针对拉曼反射信号信噪比低的特点,系统对采集信号采用数字累加平均与自适应阈值小波滤波相结合的去噪方法,在改善信噪比的同时缩短了测温时间.实验表明,设计系统测温距离达4 km,空间分辨率为1.5m,温度分辨率为0.1℃,系统响应时间为3.8s,满足设计要求,且综合指标优异.     

基于喇曼散射分布式光纤温度传感器研究

介绍了基于喇曼散射的分布式光纤温度传感器的工作原理及其测温方法。从提高温度分辨率、空间分辨率、测量距离、测温精度和稳定性几个方面简述了基于喇曼散射的分布式光纤温度传感器的进展,并探讨了其现在存有的不足之处和未来的发展趋势。     

分布式光纤温度传感技术及其应用

在分析了瑞利解调方法的优势与不足的基础上,提出了一种实验修正方法。以空间分辨率作为参考,否定了几种常见的微弱信号提取方法。最后介绍了基于瑞利解调方法的单模分布式光纤测温系统在冻结井温度场监测中的应用。     

一种分布式光纤测温系统的设计与实现

由于受到光纤损耗影响,长距离光纤测温精度较低。为了提高长距离光纤测温精度,提出了一种分布式光纤测温系统设计方案。通过理论分析确定了拉曼散射光中的损耗分量。对常温下的测试数据进行拟合建模,分离出损耗分量并对其进行补偿,消除了损耗对测试温度的影响,提高了长距离光纤测温的准确性。利用参考光纤环实现了光纤温度实时动态解调。将待测光纤环分别放置在50℃、60℃、70℃、80℃的恒温水槽中进行了试验,并对其数据进行了处理分析。结果表明,系统测温精度为±1℃,空间分辨率为2 m。     

分布光纤Raman光子传感器系统的优化设计

本文从新的解调方法、ＬＤ激光波长选择、光纤取样环修正方法出发,分析讨论了系统的优化设计。取得的主要实验结果如下：测温范围０￣１２０℃;测温不确定度±２℃;温度分辨率０．１℃;光纤绕组探头的空间分辨率〈５ｃｍ,在２ｋｍ光纤上可采样１０００个点。     

单模光纤分布式喇曼温度传感系统设计

文章作者在对光纤背向喇曼散射温度效应进行理论分析的基础上,对基于反斯托克斯/斯托克斯散射光强比值型的光纤分布式喇曼温度传感系统作了详细的研究, 对系统主要器件的要求进行了计算,研制了基于单模光纤的5 km分布式温度传感器.实验表明,系统能精确地进行分布式测温,温度分辨率为1 ℃,空间分辨率为2 m.     

基于光纤微弯的分布式光纤应力传感器

研究了光纤的微弯损耗机理,在此基础上开发了一种用光时域反射仪(OTDR)进行探测的分布式光纤应力传感器。对光纤微弯调制机构和传感器系统进行了设计与实验,分析了系统的灵敏度和空间分辨率的影响因素,实现了空间分辨率为3m,测量范围为1km的测量精度。现场实验表明,采用该传感器能对山体滑坡等事故的发生实现及时准确的灾害预报。     

基于布里渊散射的分布式光纤技术的研究

介绍了基于布里渊散射的分布式光纤技术的工作原理和研究进展.从改变光纤特性、联合喇曼散射和布里渊散射、检测方法技术以及编码技术等方面简述了基于布里渊散射的分布式光纤技术在提高温度分辨率、空间分辨率和测温精度等方面的改进方法,并探讨了现有技术的局限性,提出发展趋势设想.     

分布式光纤拉曼光子温度传感器的研究进展

研究和讨论了分布式光纤传感器系统的测温方法和原理,介绍了国内外的研究概况、存在的问题和当前的研究趋势,探索了新一代光纤非线性效应的光纤传感机理。提出了光纤非线性散射效应的融合原理,研究和设计了一系列基于光纤拉曼与布里渊散射的分布式光纤传感器,采用光纤色散与损耗光谱的自校正方法提高了系统的可靠性、空间分辨率和测温精度;采用脉冲编码调制光源,提高了系统的信噪比和测温精度。     

光纤高温传感器

本文报道的光纤高温传感器是由镀制在高温光纤端头的陶瓷膜黑体腔,高低温光纤传输系统和光电探测器组成。仪器经检定,测温范围为200～1200℃,可分辨温度优于0.6℃,空间分辨率约1.5厘米。     

布里渊散射的分布式光纤温度传感器的研究进展

提要：基于布里渊散射的分布式光纤温度传感技术凭借着其独特的优点,在国内外引起了广泛的关注,成为了一大热点研究,本文综述了基于布里渊散射的分布式光纤温度传感技术的研究现状。在简单介绍了布里渊测温原理的基础上,针对目前布里渊散射的光纤温度传感器存在的在测量范围以及空间分辨率上的缺陷、不足,重点介绍了布里渊散射的分布式光纤温...     

分布式光纤在矿井温度监测中的应用

提出采用分布式光纤测温技术对煤矿井下温度进行监测以及预警,给出了分布式光纤测温系统的组成、原理,根据系统监测的空间温度场来确定火灾的可能性从而及时做出预报,可为煤矿安全生产提供先进可靠、经济实用的火灾预警预测系统,对保证矿井的安全运行与生产具有非常重要的意义。     

分布式光纤温度监测与报警系统的研究

分布式光纤温度传感器系统实质上是分布光纤喇曼光子传感系统（DOFTSS），它是近年来发展起来的一种用于实时测量空间温度场的光纤传感系统，具有自标定，自校准和自检测功能。对光纤测温系统的基本结构和基本原理进行了说明，介绍了分布光纤喇曼光子传感系统基准值，定标和直线拟合算法的实现，通过RS332和光纤测温系统串行通讯实现了系统状态的设置和显示，并组成了火灾预测和报警系统，对硬件结构的实现和软件流程进行了说明。     

单根多模光纤数字扫描成像方法

针对现有多模光纤数字扫描成像方法,形成扫描聚焦光斑计算量大、速度慢的问题,提出了一种基于自适应并行坐标（Adaptive Parallel Coordinate,APC）算法的单根多模光纤数字扫描成像方法,通过控制多模光纤输入端的光场,在单根多模光纤出射端实现光斑的聚焦和扫描。建立了单根多模光纤数字扫描成像数学模型;采用自适应并行坐标算法对空间光调制器（Spatial Light Modulator,SLM）加载相位进行优化,有效缩短了扫描聚焦光斑的形成时间,提高了成像速度。实际生成3030个聚焦光斑,对50 m50 m范围的分辨率板进行扫描成像。实验证明,该方法实现了单根多模光纤对距离光纤端面60 m处平面内的目标成像,分辨率达到2.46 m。     

基于光频域反射原理的分布式光纤应变传感解调算法改进

利用光纤中的背向瑞利散射通过光频域反射原理实现整段光纤上的分布式应变测量.对应变解调算法进行了改进,采用二次互相关的方法实现了光纤的波长分辨率为5 pm,空间分辨率为2 cm.搭建了一套基于光频域反射原理的分布式光纤应变传感系统,对应变系数进行了标定,并实现了5m长光纤上的分布式应变测量,应变测量范围为50～500 με,应变分辨率为4.2με.改进后的算法克服了传统算法中波长分辨率和空间分辨率相互制约的缺点,能在保证波长分辨率的前提下提高空间分辨率,对该应变传感技术的后续研究具有一定借鉴意义.