一种实时校准的分布式光纤测温系统的制作方法_2

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,使标定温度的准确度得到了很大的提高,消除因标定温度的误差而引起的标定系数不精确所造成的测量误差影响,提高装置的测量精度。同时进行实时校准,以消除因光电器件受温度影响或者随时间逐步老化、恒温槽温度误差等因素导致温度标定系数变化而造成的测量误差。
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型提供的分布式光纤测温系统的结构示意图;
[0019]图中标记:1_开关电源、2-分光器、3-光纤Bragg光栅解调仪、4-铠装多模光纤、5-阵列传感器光纤、6-雪崩光电二极管、7-信号放大模块、8-高速采集卡模块、9-通讯接口转换模块、10-数据处理模块、11-脉冲激光二极管。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案做进一步详细说明。
[0021]如图1所示,所述实时校准的分布式光纤测温系统,包括开关电源1、分光器2、光纤Bragg光栅解调仪3、销装多模光纤4、阵列传感器光纤5、雪崩光电二极管6、信号放大模块7、高速采集卡模块8、通讯接口转换模块9、数据处理模块10、脉冲激光二极管11。脉冲激光二极管11的输出端与分光器2的输入端相连,分光器2的第一输出端依次与销装多模光纤4相连,分光器2的第二输出端和第三输出端与雪崩光电二极管6的输入端相连,雪崩光电二极管6的输出端与信号放大模块7的输入端相连,信号放大模块7的输出端与高速采集卡模块8的输入端相连,高速采集卡模块8的输出端与通讯接口转换模块9的输入端相连,通讯接口转换模块9的输出端与数据处理模块10相连接,光纤Bragg光栅解调仪3与阵列传感器光纤5相连进行标定温度解调,光纤Bragg光栅解调仪3与数据处理模块10连接进行解调信息的处理并对温度进行校准,铠装多模光纤4与分布式光纤测温系统连接得到温度场的光纤分布,铠装多模光纤4布设在隧道内。
[0022]在本实施例中,所述分光器2用于分离光纤背向散射信号,选用I X 3拉曼WDM分光器,其中输入端为1550nm光透射,第一输出端为公共端,第二输出端为1450nm光透射,第三输出端为1660nm光透射。
[0023]在本实施例中,所述脉冲激光二极管11具有稳定的单模工作模式及纳秒级脉冲输出、峰值功率高。
[0024]在本实施例中,所述通讯接口转换模块9选用模数转换器,S卩A/D转换器。
[0025]在本实施例中,所述雪崩光电二极管6,用于探测微弱的反斯托克斯信号和斯托克斯信号。
[0026]在本实施例中,所述销装多模光纤4,为了增加背向散射强度,纤芯选用62.5/125μm通信多模光纤。
[0027]在本实施例中,所述数据处理模块10与上位机的相互通信接口为USB通信方式。
[0028]所述测温系统的工作过程为:打开开关电源I,启动分布式光纤测温系统;脉冲激光二极管11发出激光脉冲,经过分光器2后由第一输出端进入铠装多模光纤4向前传输,激光脉冲与铠装多模光纤4的光纤分子相互作用,产生斯托克斯光和反斯托克斯光,返回分光器2;经分光器2分离后,分别由第二输出端和第三输出端进入雪崩光电二极管6检测;雪崩光电二极管6所发出的信号在信号放大模块7放大后被高速采集板模块8收集,并经通讯接口转换模块9将信号传送给数据处理模块10,进行信号的处理分析,得到测量光纤各个位置的实时温度,并按以下校准方法进行实时校准。
【主权项】
1.一种实时校准的分布式光纤测温系统,包括开关电源(I)、分光器(2)、光纤Bragg光栅解调仪(3)、销装多模光纤(4)、阵列传感器光纤(5)、雪崩光电二极管(6)、信号放大模块(7)、高速采集卡模块(8)、通讯接口转换模块(9)、数据处理模块(10)、脉冲激光二极管(11),脉冲激光二极管(11)的输出端与分光器(2)的输入端相连,分光器(2)的第一输出端依次与铠装多模光纤(4)相连,分光器(2)的第二输出端和第三输出端与雪崩光电二极管(6)的输入端相连,雪崩光电二极管(6)的输出端与信号放大模块(7)的输入端相连,信号放大模块(7)的输出端与高速采集卡模块(8)的输入端相连,高速采集卡模块(8)的输出端与通讯接口转换模块(9)的输入端相连,通讯接口转换模块(9)的输出端与数据处理模块(10)相连接,其特征在于:光纤Bragg光栅解调仪(3)与阵列传感器光纤(5)相连进行标定温度解调,光纤Bragg光栅解调仪(3)与数据处理模块(10)连接进行解调信息的处理并对温度进行校准。2.如权利要求1所述的分布式光纤测温系统,其特征在于:所述分光器(2)为1X3拉曼WDM分光器,输入端为1550nm光透射,第一输出端为公共端,第二输出端为1450nm光透射,第三输出端为1660nm光透射。3.如权利要求1所述的分布式光纤测温系统,其特征在于:所述通讯接口转换模块(9)为A/D转换器。4.如权利要求1所述的分布式光纤测温系统,其特征在于:所述铠装多模光纤(4)的纤芯为62.5/125μπι通信多模光纤。5.如权利要求1-4任一所述的分布式光纤测温系统,其特征在于:所述数据处理模块(10)与上位机的相互通信接口为USB通信方式。6.如权利要求1-4任一所述的分布式光纤测温系统,其特征在于:所述铠装多模光纤(4)布设在隧道内。
【专利摘要】本实用新型公开了一种实时校准的分布式光纤测温系统,包括开关电源1、分光器2、光纤Bragg光栅解调仪3、铠装多模光纤4、阵列传感器光纤5、雪崩光电二极管6、信号放大模块7、高速采集卡模块8、通讯接口转换模块9、数据处理模块10、脉冲激光二极管11。本实用新型通过实时读取光纤Bragg光栅解调仪3解调出阵列传感器光纤5的标定温度,并利用该标定温度对分布式光纤测温系统进行实时校准,消除因标定温度的误差而引起的标定系数不精确所造成的测量误差影响,提高装置的测量精度。
【IPC分类】G01K11/32, G01K15/00
【公开号】CN205352573
【申请号】CN201620112307
【发明人】赵振刚, 李川, 李英娜
【申请人】昆明理工光智检测科技有限公司
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2016年2月4日
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