一种能精确定位和测量的分布式测温装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于温度检测技术领域，具体来说，涉及到一种能精确定位和测量的分布式测温装置。
【背景技术】
[0002]光纤光栅传感技术和分布式光纤传感技术都可以用于温度监测，但两者的工作原理和技术性能指标都有所差异。光纤光栅传感技术是目前国内研究的热点之一。FBG传感器具有灵敏度高，可靠性好，在一根光纤内可实现多点测量。利用光纤光栅温度、应变敏感的特性，通过传感头的设计/封装，能够使光纤光栅产生轴向形变的物理量，均可通过光纤光栅来测量，它可以测量各种物理参数:温度、应变、压力、位移、加速度等，虽然测量参数和定位精度都比较准确，但是只能实现点式测量，存在测量盲区。
[0003]分布式光纤拉曼温度传感器是这十多年来发展起来的一种用于实时测量空间温度场的高新技术，它利用光纤拉曼散射效应测温。在一根光纤上采集几万个点的温度信息并能进行空间定位，光纤所处空间各点的温度场调制了光纤中的背向拉曼散射的强度，经波分复用器和光电检测器采集带有温度信息的背向拉曼散射信号，再经信号处理，解调后将温度信息实时的从噪声中提取出来并进行显示。虽然测量参数可以满足要求，但是定位功能是由OTDR技术来实现，存在一定的测量误差。
[0004]近年来，由于公路隧道重特大安全事故频频发生，给人民的生命财产带来了巨大的损失，而随着我国公路网交通线不断向崇山峻岭、离岸深水延伸，公路隧道的总量和建设规模将不断增大，因此完善隧道的安全管理体系，提高隧道消防火灾报警系统的技术先进性显得尤为迫切。所以，目前对测温系统的测量区域、测量准确性和定位精度都有一个较高的要求。
【发明内容】
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种能精确定位和测量的分布式测温装置。
[0006]本实用新型所述的一种能精确定位和测量的分布式测温装置，所述分布式测温装置由信息处理模块1、控制光纤2、分布式传感光纤3、光纤光栅传感光纤4和温度标定盒5组成；所述信息处理模块I通过控制光纤2、分布式传感光纤3和光纤光栅传感光纤4与温度标定盒5的一侧相连；所述分布式传感光纤3还从温度标定盒5的另一侧穿出。
[0007]本实用新型所述的一种能精确定位和测量的分布式测温装置，所述信息处理模块I包括均与温度及定位信息校准模块11相连的脉冲光源模块及其解调模块12和宽带光源及其解调模块13 ;所述脉冲光源模块及其解调模块12连接控制光纤2和分布式传感光纤
3;所述宽带光源及其解调模块13连接光纤光栅传感光纤4。
[0008]本实用新型所述的一种能精确定位和测量的分布式测温装置，所述标定盒5包括位于温度控制模块51上的光纤光栅测温部分52 ;所述控制光纤2和分布式传感光纤3均连接温度控制模块51 ;所述光纤光栅传感光纤4连接光纤光栅测温部分52。
[0009]本实用新型所述的一种能精确定位和测量的分布式测温装置，所述信息处理模块I用于发射脉冲激光来控制温度标定盒5的温度变化和实现分布式传感光纤3的测量，同时发射宽带光源，通过光纤光栅传感光纤4来精确测量温度标定盒5中的温度，将温度信息和位置信息进行解析和校准。
[0010]本实用新型所述的一种能精确定位和测量的分布式测温装置，所述控制光纤2，通过脉冲光源来对整个温度标定盒5进行温度控制，并对该标定盒内的温度场进行加热，从而标定位置变化和测温误差。
[0011]本实用新型所述的一种能精确定位和测量的分布式测温装置，所述分布式传感光纤3基于拉曼测温原理进行温度测量。
[0012]本实用新型所述的一种能精确定位和测量的分布式测温装置，所述光纤光栅传感光纤4对在温度标定盒5内的分布式传感光纤3进行温度校准。
[0013]本实用新型所述的一种能精确定位和测量的分布式测温装置，所述脉冲光源模块及其解调模块12用于发射脉冲激光，通过拉曼散射测温原理来进行分布式光纤3的温度测量，并通过脉冲对温度标定盒5进行温度控制，用实际标定盒的位置信息来对OTDR测量的位置信息进行校准，从而提高定位精度。
[0014]本实用新型所述的一种能精确定位和测量的分布式测温装置，所述宽带光源及其解调模块13通过精确测量标定盒内的温度，来对脉冲光源模块及其解调模块12中所测的标定盒温度进行校准。
[0015]本实用新型所述的一种能精确定位和测量的分布式测温装置，所述温度和定位信息校准模块11能将脉冲光源模块及其解调模块12和宽带光源及其解调模块13的采集信息进行综合处理，同时提高测温精度和定位精度。
[0016]本实用新型所述的一种能精确定位和测量的分布式测温装置，所述温度控制模块51能通过控制光纤来控制标定盒内整体的温度，将分布式光纤和光纤光栅归在同一温度场内。
[0017]本实用新型所述的一种能精确定位和测量的分布式测温装置，所述光纤光栅测温部分52用来精确测量标定盒内的温度，对分布式光纤的温度进行校准。
[0018]与现有技术相比，本实用新型所述的能精确定位和测量的分布式测温装置将分布式光纤的分布式无盲区测量和光纤光栅的精确测量相结合，并配有用于位置标定的标定盒来弥补分布式光纤定位的不准确性，最后不仅实现了分布式光纤的分布式测量，而且通过光纤光栅校准提高了测量精度，通过标定盒标定提高了定位精度。
【附图说明】
[0019]图1:分布式测温装置示意图；图2:信息处理模块；图3:温度标定盒；信息处理模块-1、温度及定位信息校准模块-11、脉冲光源模块及其解调模块-12、宽带光源及其解调模块-13、控制光纤-2、分布式传感光纤-3、光纤光栅传感光纤-4、温度标定盒-5、温度控制模块-51、光纤光栅测温部分-52。
【具体实施方式】
[0020]下面结合具体的实施例对本实用新型所述的能精确定位和测量的分布式测温装置做进一步说明，但是本实用新型的保护范围并不限于此。
[0021]实施例1
[0022]—种能精确定位和测量的分布式测温装置，所述分布式测温装置由信息处理模块
1、控制光纤2、分布式传感光纤3、光纤光栅传感光纤4和温度标定盒5组成；所述信息处理模块I通过控制光纤2、分布式传感光纤3和光纤光栅传感光纤4与温度标定盒5的一侧相连；所述分布式传感光纤3还从温度标定盒5的另一侧穿出。所述信息处理模块I包括均与温度及定位信息校准模块11相连的脉冲光源模块及其解调模块12和宽带光源及其解调模块13 ;所述脉冲光源模块及其解调模块12连接控制光纤2和分布式传感光纤3 ;所述宽带光源及其解调模块13连接光纤光栅传感光纤4。所述标定盒5包括位于温度控制模块51上的光纤光栅测温部分52 ;所述控制光纤2和分布式传感光纤3均连接温度控制模块51 ;所述光纤光栅传感光纤4连接光纤光栅测温部分52。
[0023]本实用新型所述的一种能精确定位和测量的分布式测温装置，所述信息处理模块I用于发射脉冲激光来控制温度标定盒5的温度变化和实现分布式传感光纤3的测量，同时发射宽带光源，通过光纤光栅传感光纤4来精确测量温度标定盒5中的温度，将温度信息和位置信息进行解析和校准。所述控制光纤2，通过脉冲光源来对整个温度标定盒5进行温度控制，并对该标定盒内的温度场进行加热，从而标定位置变化和测温误差。所述分布式传感光纤3基于拉曼测温原理进行温度测量。所述光纤光栅传感光纤4对在温度标定盒5内的分布式传感光纤3进行温度校准。所述脉冲光源模块及其解调模块12用于发射脉冲激光，通过拉曼散射测温原理来进行分布式光纤3的温度测量，并通过脉冲对温度标定盒5进行温度控制，用实际标定盒的位置信息来对OTDR测量的位置信息进行校准，从而提高定位精度。所述宽带光源及其解调模块13通过精确测量标定盒内的温度，来对脉冲光源模块及其解调模块12中所测的标定盒温度进行校准。所述温度和定位信息校准模块11能将脉冲光源模块及其解调模块12和宽带光源及其解调模块13的采集信息进行综合处理，同时提高测温精度和定位精度。所述温度控制模块51能通过控制光纤来控制标定盒内整体的温度，将分布式光纤和光纤光栅归在同一温度场内。所述光纤光栅测温部分52用来精确测量标定盒内的温度，对分布式光纤的温度进行校准。
[0024]与现有技术相比，本实用新型所述的能精确定位和测量的分布式测温装置将分布式光纤的分布式无盲区测量和光纤光栅的精确测量相结合，并配有用于位置标定的标定盒来弥补分布式光纤定位的不准确性，最后不仅实现了分布式光纤的分布式测量，而且通过光纤光栅校准提高了测量精度，通过标定盒标定提高了定位精度。
【主权项】
1.一种能精确定位和测量的分布式测温装置，其特征在于，所述分布式测温装置由信息处理模块(I)、控制光纤(2)、分布式传感光纤(3)、光纤光栅传感光纤(4)和温度标定盒(5)组成；所述信息处理模块(I)通过控制光纤(2)、分布式传感光纤(3)和光纤光栅传感光纤(4)与温度标定盒(5)的一侧相连；所述分布式传感光纤(3)还从温度标定盒(5)的另一侧穿出。2.根据权利要求1所述的一种能精确定位和测量的分布式测温装置，其特征在于，所述信息处理模块(I)包括均与温度及定位信息校准模块(11)相连的脉冲光源模块及其解调模块(12)和宽带光源及其解调模块(13);所述脉冲光源模块及其解调模块(12)连接控制光纤(2)和分布式传感光纤(3);所述宽带光源及其解调模块(13)连接光纤光栅传感光纤⑷。3.根据权利要求1所述的一种能精确定位和测量的分布式测温装置，其特征在于，所述标定盒(5)包括位于温度控制模块(51)上的光纤光栅测温部分(52);所述控制光纤(2)和分布式传感光纤(3)均连接温度控制模块(51);所述光纤光栅传感光纤(4)连接光纤光栅测温部分(52)。
【专利摘要】本实用新型属于温度检测技术领域，涉及到一种能精确定位和测量的分布式测温装置。所述分布式测温装置由信息处理模块、控制光纤、分布式传感光纤、光纤光栅传感光纤和温度标定盒组成；所述信息处理模块通过控制光纤、分布式传感光纤和光纤光栅传感光纤与温度标定盒的一侧相连；所述分布式传感光纤还从温度标定盒的另一侧穿出。与现有技术相比，本实用新型所述的能精确定位和测量的分布式测温装置将分布式光纤的分布式无盲区测量和光纤光栅的精确测量相结合，并配有用于位置标定的标定盒来弥补分布式光纤定位的不准确性，最后不仅实现了分布式光纤的分布式测量，而且通过光纤光栅校准提高了测量精度，通过标定盒标定提高了定位精度。
【IPC分类】G01K15/00, G01K11/32
【公开号】CN204881908
【申请号】CN201520655470
【发明人】白磊, 贾磊, 周晓旭, 张佳鹏, 邵利军, 曹桂芳, 郭晓澎, 刘志英, 杨莹
【申请人】山西省交通科学研究院
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年8月27日