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(jié)合光時(shí)域反射技術(shù)（OTDR）和光纖拉曼散射效應(yīng)進(jìn)行溫度測量，是一種實(shí)時(shí)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(yīng)用于油氣管道的溫度監(jiān)測和火災(zāi)報(bào)警以及大型堤壩的滲水漏水監(jiān)測等領(lǐng)域，在國內(nèi)外引起了廣泛關(guān)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(biāo)之

2、一，能真實(shí)反應(yīng)最小光纖長度上的溫度變化?？臻g分辨率對(duì)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(dá)到2m左右，但是還不能滿足石化管道、電力高壓開關(guān)等應(yīng)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(yīng)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(yīng)用領(lǐng)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(shù)和拉曼散射溫度效應(yīng)，總結(jié)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(jié)構(gòu)，討論了系統(tǒng)的各項(xiàng)性能指標(biāo)。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(gè)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(chǔ)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(hào)、瑞利信號(hào)和副激光器的斯托克斯拉曼信號(hào)、瑞利信號(hào)，這四種信號(hào)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