基于EDFA的分布式光纤喇曼温度解调技术

为了消除掺铒光纤放大器的放大自发辐射噪声对分布式光纤温度传感器测温精度的影响,采用精确的修正公式进行温度解调是一种有效手段。通过分析掺铒光纤放大器的放大自发辐射噪声对系统产生的影响,并将计算的中间结果代入理论公式获得了修正后的温度解调公式。实验中分别采用理论公式和修正公式对温度进行分布式测量并获得了实验数据。结果表明,修正后的温度解调公式有效补偿了掺铒光纤放大器噪声引起的误差,并显著提高了系统的信噪比和测温精度;修正公式可将系统的整体测温精度提高到1℃～2℃;此外,实验中观察到多模光纤中喇曼背向自发散射同样会出现放大现象,这与单模光纤中的情形类似,且放大喇曼自发散射依然具有理想的温度效应。     

单模光纤分布式喇曼温度传感系统设计

文章作者在对光纤背向喇曼散射温度效应进行理论分析的基础上,对基于反斯托克斯/斯托克斯散射光强比值型的光纤分布式喇曼温度传感系统作了详细的研究, 对系统主要器件的要求进行了计算,研制了基于单模光纤的5 km分布式温度传感器.实验表明,系统能精确地进行分布式测温,温度分辨率为1 ℃,空间分辨率为2 m.     

基于分布式光纤传感的合成气管道温度在线监测研究北大核心CSCD

针对现有煤气化工艺中合成气管道温度监测问题,研究基于拉曼散射的分布式光纤测温系统,研制了带不锈钢套管的耐高温传感光纤,模拟合成气管道周围温度分布,在合成气管道现场铺设434.6 m的分布式耐高温光纤进行实验研究。实验结果表明:基于拉曼散射的分布式光纤测温系统测温范围为0~350℃,测温误差为±2℃,空间分辨率0.5 m,系统能够完成对煤气化合成气管道温度的在线监测,同时可以对温度异常点进行空间定位。     

基于喇曼散射分布式光纤温度传感器研究

介绍了基于喇曼散射的分布式光纤温度传感器的工作原理及其测温方法。从提高温度分辨率、空间分辨率、测量距离、测温精度和稳定性几个方面简述了基于喇曼散射的分布式光纤温度传感器的进展,并探讨了其现在存有的不足之处和未来的发展趋势。     

分布式光纤喇曼温度传感器的区域标定法

在分布式光纤喇曼温度传感器中,将测量温度范围分成正交的数个区域,用传统解调方法获取待测温度后,判断该温度属于某区域内;用该区域上下边界解调,得两测量温度,取平均值作为测量值。该方法提高了传感器的测量精度和稳定性。实验结果与理论分析一致,传感器的测温误差在±0.05℃内。     

光纤喇曼测温系统中APD增益稳定的研究

分布式光纤测温系统采用APD雪崩光电二极管作为接收器件,它的稳定性对后级的信号处理及系统主要技术指标起着决定性的影响.APD的增益受温度波动影响较大.对APD增益进行了分析,针对分布式光纤测温系统中喇曼光信号极微弱和强噪声的特点,设计了一温控系统和一反馈偏压补偿系统.实验证明温控温度波动小于0.1℃,测试输出电压波动小于0.5 mV,完全满足分布式光纤测温系统对APD增益稳定的高要求.     

基于分布式光纤的油井温度场测量系统设计

分布式光纤测温是一种用于实时测量空间温度场分布的新兴技术,由于它在测量分布式温度上的独特之处,该技术在油井温度场测量有很好的应用前景.首先从分布式测量原理、分布式测温原理和测温算法三个方面分析和研究喇曼分布式光纤测温系统原理,接着介绍了分布式光纤测温系统软硬件的设计,并在此基础上设计出了实验系统.实验证明所得结论是正确的,方法是可行有效的.     

分布式喇曼光纤温度传感器在大功率发射机上的应用

与传统传感器相比,光纤传感器有一些列独特的优点。它可以在强电磁干扰、高温高压等恶劣条件下使用,本文介绍了基于喇曼散射的光纤温度传感技术,分析了分布式喇曼光纤温度传感器测温原理。根据大功率发射机系统的实际情况,设计了大功率发射机对核心部件的监测系统方案,给出了感温光纤的详细铺装方式,探讨了中短波发射中心设备管理网络监测的应用。     

喇曼传感技术在电缆绝缘监测中的应用

分析了几种现有检测电缆绝缘性能的方法及其局限性,介绍了喇曼分布式光纤温度传感原理,设计了基于喇曼分布式光纤温度传感技术的电缆绝缘监测系统,探讨了基于电力通信网和光开关的电缆绝缘监测网的组网方案.     

一种用于低温超导体监测的单接收机分布式单模光纤测温系统

为了解决常规测温系统采用双接收机机制时随时间变化导致测量误差大和定位精度低的问题，设计了一种用于低温超导体监测的单接收机分布式单模光纤测温系统，系统采用单接收机和抗偏振等方式，可实现对低温超导体快速、高定位精度的温度测量。根据系统设计方案搭建了温度测量精度、定位精度的测量实验系统，并在液氮下对低温超导进行了测试与分析。实验结果表明：当光纤处于-196℃的液氮区域时，测得平均温度为-193℃，温度分辨率为0.1℃，测温精度为±3℃，定位精度为0.4 m，测温时间为100 ms。     

分布式光纤温度传感系统测温精度的提高

设计了高精度分布式光纤传感测温系统,通过理论分析与数值仿真对影响系统的关键参数进行研究,针对不同定标精度选取特定参数值,将测温范围提高至30℃~160℃,测温精度提高0.02℃。     

分布式光纤温度监测与报警系统的研究

分布式光纤温度传感器系统实质上是分布光纤喇曼光子传感系统（DOFTSS），它是近年来发展起来的一种用于实时测量空间温度场的光纤传感系统，具有自标定，自校准和自检测功能。对光纤测温系统的基本结构和基本原理进行了说明，介绍了分布光纤喇曼光子传感系统基准值，定标和直线拟合算法的实现，通过RS332和光纤测温系统串行通讯实现了系统状态的设置和显示，并组成了火灾预测和报警系统，对硬件结构的实现和软件流程进行了说明。     

LD分布式光纤拉曼高温（1000℃）测量网络

研究高温1000 ℃状态下,光纤拉曼效应随温度变化规律;研制适用于高温测量的分布式光纤拉曼温度传感器系统;解决耐高温的光缆;进行高温下系统的温度定标,研制适用于高温测量的温度信号处理软件.在国内外,分布光纤温度传感器系统的测温范围一般在0℃～120 ℃,用于煤矿直接生成煤气工程的测温范围一般在0℃～1000 ℃,因此要求系统能适应测量高温的要求、进行0℃～1000 ℃温度范围内标定而且光纤要耐高温,在高温下光纤的特性不变,此项研究在国内外文献资料中尚未见到报道.高温测量网络正应用于煤矿直接生成煤气工程,不仅能在线测量煤矿燃烧过程中煤层的温度分布状况,而且能获得煤层的燃烧方向和燃烧速度.(OE30)     

1.55μm喇曼温度传感器的强循环解调方法

针对1.55μm喇曼滤波器的隔离度不高的情况,提出了抑制背景噪声、热漂噪声积累、瑞利背向散射光窜扰反斯托克斯背向散射光的喇曼温度传感器的强循环解调方法。提高了系统的灵敏度、温度测量精度和稳定性;取消了恒温槽,降低了系统成本。实验表明,该解调方法使温度测量精度达到±0.05℃。     

蓝宝石晶体高温传感器的信号解调及标定

为了使用蓝宝石晶体高温传感器对工业烟气温度进行长期在线监测,设计了蓝宝石晶体高温传感器的解调系统,并对其进行了标定。对蓝宝石晶体高温传感器的白光偏振干涉测温原理进行了理论分析,并利用离散腔长变换(DGT)解调算法对光程差信息进行解调。在此基础上建立了一套以热电偶为参照的标定系统,使用S型高温热电偶采集温度数据,得到了光程差-温度样本。分别利用二次多项式拟合法与BP神经网络法对传感器的输出曲线进行了拟合与泛化,并进行了对比。实验结果表明:在800~1 300℃温度范围内,与二次多项式拟合方法相比,BP神经网络的拟合精度较高,拟合残差均值达到0.33℃;泛化能力强,多次泛化结果误差均值为0.56℃,均方误差为0.55℃。最终使用BP神经网络方法对传感器进行标定,使得传感解调系统满足了工业测高温的精度要求。     

CARS光谱测温及仪器狭缝函数对测量的影响

设计了一种利用光参量振荡器(OPO)来代替染料激光器的宽带相干反斯托克斯喇曼散射(CARS)光谱测温实验装置。为了提高CARS测量温度的精度,测量和分析了检测系统中狭缝函数对测量结果的影响,确定了狭缝函数的具体形式。将测量结果与热电偶读数比较,发现在温度范围300K～1200K内,温度测量的不确定度小于2%。     

自动测试及其系统

0320715分布式光纤测温系统温度数据的最佳解调方法[刊]/苏国彬//北京航空航天大学学报.—2003,29(4).—374～376(L)分布式光纤测温系统中喇曼散射光是极其微弱的,由滤光片检测出的斯托克斯光和反斯托克斯光分别经过光电变换以及放大后均淹没在噪声之中。研究     

基于光纤传感器的油井温度场监测研究

针对目前油井井温常规测量方法存在的不足,提出了一种基于喇曼散射原理的油井温度在线监测方案,对其可行性进行了分析验证,构建了基于分布式光纤传感器的油井温度场监测系统.实验证明该系统具有良好的空间定位精度和温度分辨率,可以在不影响温度场原始分布的情况下实现对多点温度的分布式实时快速测量.     

高压开关柜温度测控装置的设计与实现

为监测高压开关柜内部关键电流传送环节的实时温度,设计了一种基于433MHz无线网络数据传输的温度测控装置。介绍了测控装置的功能及组成,对CC1101带应答机制的无线唤醒功能进行了分析,给出了测控装置硬件电路、软件低功耗设计与多机通信防冲突设计的实现方法。实验测试结果表明,测温终端平均电流消耗低,温度测量误差在-1℃~1℃范围之内,满足测温系统±1℃的温度测量精度和低功耗要求。     

探测器温度对非制冷红外热像仪人体测温的影响与修正

非制冷红外焦平面热像仪用于人体测温时,需要红外热像仪具有较高的测温精度。而针对非制冷红外热像仪,随着环境温度以及吸收红外辐射的增加,将会产生较为严重的温度漂移现象,这会影响到红外探测器的响应特性,从而导致测温精度受到一定的影响。为了消除这一影响,提出了一种新的校准方法,该方法可以实现探测器温度在10℃~50℃之间变化时对非制冷红外热像仪的高精度校准。同时,对该校准方法的效果进行实验验证。结果表明:经过校准后的红外热像仪,探测器温度漂移对测温精度的影响明显降低。