分布式光纖溫度傳感器空間分辨率研究.pdf

1、分布式光纖拉曼溫度傳感器（DTS）結合光時域反射技術（OTDR）和光纖拉曼散射效應進行溫度測量，是一種實時在線監(jiān)測空間溫度場分布的傳感系統(tǒng)，其中光纖既是傳輸媒介又是傳感媒介。與傳統(tǒng)的溫度傳感系統(tǒng)相比，它具有抗電磁干擾、耐腐蝕、測溫范圍廣、絕緣性好、靈敏度高等明顯優(yōu)勢，已普遍應用于油氣管道的溫度監(jiān)測和火災報警以及大型堤壩的滲水漏水監(jiān)測等領域，在國內(nèi)外引起了廣泛關注并迅速發(fā)展。
　　空間分辨率是分布式光纖拉曼溫度傳感器的重要性能指標之

2、一，能真實反應最小光纖長度上的溫度變化?？臻g分辨率對系統(tǒng)的整體性能極為重要。目前，系統(tǒng)的空間分辨率可以達到2m左右，但是還不能滿足石化管道、電力高壓開關等應用的要求。因此，研究分布式光纖溫度傳感器系統(tǒng)的空間分辨率具有非常重要的意義，空間分辨率的提高可以更好地推廣工程應用。
　　本論文詳述了分布式光纖溫度傳感器的國內(nèi)外研究狀況、應用領域及發(fā)展方向，敘述了分布式光纖拉曼溫度傳感器的理論依據(jù)，包括OTDR技術和拉曼散射溫度效應，總結比較

3、了分布式光纖拉曼測溫的三種解調(diào)方法。簡要介紹了分布式光纖拉曼溫度傳感器的結構，討論了系統(tǒng)的各項性能指標。分析了影響分布式光纖拉曼溫度傳感器空間分辨率的幾個因素，在理論上研究、探索了幾種提高空間分辨率的方法，并在此基礎上提出了雙光源自校正的方法。采用主激光器和副激光器輪流工作，分別接收主激光的反斯托克斯拉曼信號、瑞利信號和副激光器的斯托克斯拉曼信號、瑞利信號，這四種信號的波長兩兩相同，解決了原單光源系統(tǒng)中由于反斯托克斯拉曼和斯托克斯拉曼光