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分布式感温光纤测温原理

分布式感温光纤测温原理

分布式感温光纤监测系统是基于分布式光纤传感技术,利用光纤中拉曼散射光信号对温度的敏感特性,实现对温度变化的精确测量。感温光纤上的每一点都可以感知并传输温度信号。当光纤中有一束较强的脉冲激光信号传输时,光纤上的每一点都会对该激光信号发生微弱的散射,散射光的信号强度与该点处的温度有一定函数关系,可通过检测每一点散射光的强度,计算得到该点的温度,从而可得到整条光纤上的温度分布。当光脉冲沿着光纤传输时,产生多种类型的辐射散射,主要有瑞利散射、布里渊(Brillouin)散射和拉曼散射。其中,瑞利反射光与温度变化没有固定关系,不能通过反射光特性计算出温度分布;拉曼散射光对温度变化较为敏感;布里渊散射光对温度和应变都敏感。由于布里渊散射和瑞利散射特性相似,在频谱上特征相似度很高,较难通过滤波器分开,同时布里渊散射对应力和应变较为敏感,因此,应用拉曼散射实现温度传感是最常用的技术手段。

地铁隧道的火灾预警及温度监控直接关系到人身安全和公共财产安全。线型光纤感温火灾探测系统通过对隧道温度和火灾发生前的实时在线检测,能够防范于未然,确保地铁系统的安全运营、节能运作。

感温光纤为地铁隧道温度探测的重要组成部分,隧道感温光纤一般都采用铠装光纤,即在光纤的外面再裹上一层金属铠,以保护光纤里面的纤芯,且使得光纤具有抗强压抗拉伸功能,能够防鼠咬、防潮湿。

分布式感温光纤火灾预警系统包括感温光纤、光电信号转换和信号处理预警等模块。使用时,温度的变化使感温光纤内的光信号产生变化,通过光电信号的转换和信息处理,从而实现温度实时监测和火灾预警。感温光纤是火灾预警系统的重要组成部分。

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