分布式傳感光纜溫度及應(yīng)變特性研究.pdf

1、光纖傳感技術(shù)由于其無可比擬的優(yōu)勢(shì),在現(xiàn)代測(cè)量技術(shù)中受到人們?cè)絹碓蕉嗟闹匾?尤其是分布式光纖傳感技術(shù),其可以實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)量長(zhǎng)距離、實(shí)時(shí)性地監(jiān)測(cè),受到國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者的重點(diǎn)關(guān)注,已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在電力工程、軍事防御、周界安防等領(lǐng)域。
　　目前對(duì)于提高測(cè)量精度在系統(tǒng)方面已經(jīng)進(jìn)行過眾多研究,然而在實(shí)際的測(cè)量過程中,光纜對(duì)系統(tǒng)的測(cè)量精度也產(chǎn)生一定的影響,進(jìn)而影響系統(tǒng)總體性能,本論文對(duì)布里淵光時(shí)域分析儀(BOTDA)中光纜的特性進(jìn)行了理論及實(shí)驗(yàn)研究

2、,研究?jī)?nèi)容主要分為兩個(gè)方面:一是溫度傳感光纜的溫度傳遞時(shí)間及其對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間的影響;二是應(yīng)變傳遞光纜在不同的材料及布設(shè)方式下的應(yīng)變傳遞性能。具體研究?jī)?nèi)容如下:
　　首先介紹了傳熱學(xué)的基本相關(guān)理論,在此基礎(chǔ)之上分析了溫度傳感光纜的溫度傳遞機(jī)制,并在有限元軟件中建立模型進(jìn)行仿真,接著設(shè)計(jì)溫度傳遞實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證,仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相吻合,為分析光纜溫度傳遞時(shí)間提供了一種方法,并結(jié)合BOTDA系統(tǒng)進(jìn)行光纜與緊包光纖的溫度傳遞對(duì)比實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明光

3、纜在一定條件下會(huì)影響系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間;
　　然后分析了應(yīng)變傳感光纜在不同的布設(shè)方式下的應(yīng)變傳遞特性:首先分析了埋入式光纜的應(yīng)變傳遞原理,建立埋入式應(yīng)變傳遞光纜模型,并在有限元軟件中對(duì)影響其應(yīng)變傳遞性能的因素進(jìn)行仿真分析,結(jié)果表明涂敷層的彈性模量越大、厚度越小,光纜的應(yīng)變傳遞效果越好,相比之下,護(hù)套層材料對(duì)應(yīng)變傳遞性能的影響較小,可忽略;接著在表面粘貼式光纖光柵(FBG)的應(yīng)變傳遞理論基礎(chǔ)之上,推導(dǎo)了應(yīng)變傳遞光纜在表面粘貼布設(shè)方式下的