分布式感溫光纖測溫原理

分布式感溫光纖測溫原理

分布式感溫光纖監測系統是基于分布式光纖傳感技術,利用光纖中拉曼散射光信號對溫度的敏感特性,實現對溫度變化的精確測量。感溫光纖上的每一點都可以感知并傳輸溫度信號。當光纖中有一束較強的脈沖激光信號傳輸時,光纖上的每一點都會對該激光信號發生微弱的散射,散射光的信號強度與該點處的溫度有一定函數關系,可通過檢測每一點散射光的強度,計算得到該點的溫度,從而可得到整條光纖上的溫度分布。當光脈沖沿著光纖傳輸時,產生多種類型的輻射散射,主要有瑞利散射、布里淵(Brillouin)散射和拉曼散射。其中,瑞利反射光與溫度變化沒有固定關系,不能通過反射光特性計算出溫度分布;拉曼散射光對溫度變化較為敏感;布里淵散射光對溫度和應變都敏感。由于布里淵散射和瑞利散射特性相似,在頻譜上特征相似度很高,較難通過濾波器分開,同時布里淵散射對應力和應變較為敏感,因此,應用拉曼散射實現溫度傳感是最常用的技術手段。

地鐵隧道的火災預警及溫度監控直接關系到人身安全和公共財產安全。線型光纖感溫火災探測系統通過對隧道溫度和火災發生前的實時在線檢測,能夠防范于未然,確保地鐵系統的安全運營、節能運作。

感溫光纖為地鐵隧道溫度探測的重要組成部分,隧道感溫光纖一般都采用鎧裝光纖,即在光纖的外面再裹上一層金屬鎧,以保護光纖里面的纖芯,且使得光纖具有抗強壓抗拉伸功能,能夠防鼠咬、防潮濕。

分布式感溫光纖火災預警系統包括感溫光纖、光電信號轉換和信號處理預警等模塊。使用時,溫度的變化使感溫光纖內的光信號產生變化,通過光電信號的轉換和信息處理,從而實現溫度實時監測和火災預警。感溫光纖是火災預警系統的重要組成部分。

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關鍵詞:

光纖聯系

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