一种自我校准的分布式光纤传感器的制作方法

1.本实用新型涉及温度传感，具体涉及一种自我校准的分布式光纤传感器。


背景技术：

2.在实际铺设时候会拉断熔接的光纤或者光纤适配器接头进入灰尘老化等因素造成光纤损耗，且分布式光纤传感器中的光电器件容易受温度影响或者随时间逐步老化，从而影响温度的精度。而且现场应用中需要通过多次对分布式光纤传感器定期的校准标定，来达到参数的准确性。
3.分布式光纤传感器已被广泛用于电力设备温度监测,煤矿、石油石化、地铁隧道、公路隧道、综合管廊等场合。对分布式光纤传感器定期的标定需要大量的人力物力，并且还会造成一定的经济损失，为此如果能提供一种能自我校准的分布式光纤传感器，而不需要再次人工校准，是本技术领域迫切需要的。


技术实现要素：

4.本实用新型为了克服现有技术中的分布式光纤传感器由于光纤适配器或者光开关带来的损耗影响分布式光纤传感器测温的精度，而提供一种自我校准的分布式光纤传感器，本实用新型的分布式光纤传感器具有结构简单，操作方便，同时能够自动匹配温度参数，达到实时校验温度参数的准确性，不需要再次校验，保证检测温度的准确。
5.本实用新型采用的技术方案是：
6.一种自我校准的分布式光纤传感器，包括信号处理器、激光发射器、波分复用器、光开关、测温光纤、两个光电转换器、温度探测器，其特征在于：信号处理器输出端与激光发射器输入端相连；波分复用器带有四个端口，第一输入端口与激光器发射器相连，第二输入端口与光开关相连，两个输出端口分别与两个光电转换器相连，光开关与测温光纤的采样环相连；两个光电转换器分别与信号处理器相连，温度探测器分别与信号处理器和测温光纤的采样环相连。
7.所述光开关具有若干个光纤适配器端口，可以实现多路光纤切换。
8.所述光电转换器把光电信号转换成数字信号，并输入信号处理器，温度探测器实时监控测温光纤采样环的温度参数，并实时上传给信号处理器。这样就可以实时获取测温光纤采样环的温度参数，保证实时温度参数的准确性。
9.本实用新型分布式光纤传感器工作原理：信号处理器首先会给激光发射器发出光源，然后光通过波分复用器进入光开关，光再通过光纤适配器进入光纤，这样光纤适配器就会造成一定的光损耗，然后进入固定的测温光纤采样环，光经过光纤的时候会有一定的折射光发射回来进入波分复用器，然后通过两个光电转换器把光信号变换成数字信号，然后进入信号处理器，变成温度信号，同时温度探测器这时候也是上传了测温光纤采样环的实时温度，根据拉曼散射的光纤温度传感器原理：
[0010][0011]
t为测温光纤的温度，t0为温度探测器上传的温度，h为普朗克常数6.626
×
10-34j·
s、
△
v为常数1.32
×
10
13
hz，k为玻尔兹曼常数1.380
×
10-23j·
k-1
，p
as
(t0)为测温光纤采样环斯托克斯信号、ps(t0)为测温光纤采样环反斯托克斯信号，p
as
(t0)/ps(t0)就是测温光纤采样环的温度，p
as
(t)测温光纤斯托克斯信号、ps(t)测温光纤反斯托克斯信号，因为t为测温光纤的温度，必须是有效温度，在光开关后的光纤温度为有效温度，测温光纤采样环放在光开关后就是和测温光纤为同一条光纤均不经过光纤适配器，就都没有光的损耗，接在光开关后就是p
as
(t0)/ps(t0)和p
as
(t)/ps(t)是同一条光纤，即p
as
(t0)/ps(t0)和p
as
(t)/ps(t)在采样环的温度确保是一样的，没有损耗，同时温度探测器就可以实时上传实时的校准温度，这样温度探测器就可以自己实时的校准温度，达到自我校验的的结果。
[0012]
本实用新型的有益效果是：本实用新型的分布式光纤传感器具有结构简单，操作方便，同时能够自动匹配温度参数，达到实时校验温度参数的准确性，不需要再次校验，保证检测温度的准确。
附图说明
[0013]
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
[0014]
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明，便于清楚地了解本实用新型，但它们不对本实用新型构成限定。本实用新型的信号处理器、激光发射器、波分复用器、光开关、光电转换器、温度探测器均为现有结构，直接购买。
[0015]
如图1所示，本实用新型一种自我校准的分布式光纤传感器，包括信号处理器、激光发射器、波分复用器、光开关、测温光纤、两个光电转换器、温度探测器，其特征在于：信号处理器输出端与激光发射器输入端相连；波分复用器带有四个端口，第一输入端口与激光器发射器相连，第二输入端口与光开关相连，两个输出端口分别与两个光电转换器相连，光开关与测温光纤的采样环相连，所述光开关具有若干个光纤适配器端口，可以实现多路光纤切换；两个光电转换器分别与信号处理器相连，温度探测器分别与信号处理器和测温光纤的采样环相连。所述光电转换器把光电信号转换成数字信号，并输入信号处理器，温度探测器实时监控测温光纤采样环的温度参数，并实时上传给信号处理器。这样就可以实时获取测温光纤采样环的温度参数，保证实时温度参数的准确性。本实用新型信号处理器型号ep4cgx75cf23i7。
[0016]
本实用新型分布式光纤传感器工作原理：信号处理器首先会给激光发射器发出光源，然后光通过波分复用器进入光开关，光再通过光纤适配器进入光纤，这样光纤适配器就会造成一定的光损耗，然后进入固定的测温光纤采样环，光经过光纤的时候会有一定的折射光发射回来进入波分复用器，然后通过两个光电转换器把光信号变换成数字信号，然后进入信号处理器，变成温度信号，同时温度探测器这时候也是上传了测温光纤采样环的实
时温度，根据拉曼散射的光纤温度传感器原理：
[0017][0018]
t为测温光纤的温度，t0为温度探测器上传的温度，h为普朗克常数6.626
×
10-34j·
s、
△
v为常数1.32
×
10
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hz，k为玻尔兹曼常数1.380
×
10-23j·
k-1
，p
as
(t0)为测温光纤采样环斯托克斯信号、ps(t0)为测温光纤采样环反斯托克斯信号，p
as
(t0)/ps(t0)就是测温光纤采样环的温度，p
as
(t)测温光纤斯托克斯信号、ps(t)测温光纤反斯托克斯信号，因为t为测温光纤的温度，必须是有效温度，在光开关后的光纤温度为有效温度，测温光纤采样环放在光开关后就是和测温光纤为同一条光纤均不经过光纤适配器，就都没有光的损耗，接在光开关后就是p
as
(t0)/ps(t0)和p
as
(t)/ps(t)是同一条光纤，即p
as
(t0)/ps(t0)和p
as
(t)/ps(t)在采样环的温度确保是一样的，没有损耗，同时温度探测器就可以实时上传实时的校准温度，这样温度探测器就可以自己实时的校准温度，达到自我校验的的结果。