2025-02-17
报道了一种基于光时域反射计的全分布式光纤漏油传感器,该传感器能实现分布式实时监测长输油管道,及时发现小型的漏油事件.传感器沿管道铺设,利用光时域反射计实时测量光纤在长度上的损耗变化特点,及时发现并定位管道上的每一处泄漏事件.模拟实验证明了其实际操作的可行性,长期使用的稳定性和各种抗干扰性,能在15min内发现并定位漏油事件,且定位准确度为3m.
分布式光纤传感器共25页
分布式光纤传感器简介
光纤分布式声波传感技术 刘德中通信学院2013010917006 内容摘要 声波属于物质波,其实质是质点振动、应力、压力等在弹性介质中的多样表现形式。在 声学的研究领域中,声波的产生机制、传播形式以及检测方法是会共同涉及的内容。目前的 声波检测技术就是利用声波信号在弹性介质内的传播变化实现对检测目标的测探、准确识别、 定位等。 在光纤传感领域,当前的一个研究热点就是光纤声波检测,它可以用作水听器,应用于海 洋、陆地石油、天然气勘探输油管道实时检测预警系统;也可用作光纤麦克风,用光纤光栅制 成的声波传感探头基元以光纤光栅的中心波长调制来获得传感信息的,它具有灵敏度高、抗 干扰能力强、全光纤的特点,同时还具有能够实现波分复用、检测探头的微型化等特点。 关键词:声波检测光纤传感技术分布式震动传感布里渊散射 一、技术原理 (一)基于光纤光栅的传感器 基于光纤
报道了一台适用于分布式光纤传感的全光纤激光器。激光器基于主振荡功率放大(mopa)技术,种子光源为半导体激光器,放大器为掺铒光纤放大器。实现了重复频率和脉冲宽度分别独立可调的激光输出,中心波长为1550nm,光谱的3db带宽小于0.2nm,获得的最高峰值功率为1.1kw,输出的激光脉冲中放大自发辐射(ase)功率分数的最大值低于10%。
收稿日期:2007—12—19 作者简介:惠战强(1978—)男,陕西渭南人,硕士,助教,从事信息光学、光纤通信领域教学及研究。e-mail:zqhui@opt.ac.cn 分布式光纤传感器的原理及发展 惠战强 (西安邮电学院电信系,陕西西安710061) 摘 要:从光时域反射仪(otdr)的原理入手,介绍了分布式光纤传感器的当前进展及发展趋势,主要 包括基于瑞丽后向散射的传感器,基于布里渊散射的分布式光纤传感器,基于拉曼后向散射的温度传感 器,以及偏振模耦合分布式光纤传感器。对其特点及存在的问题进行了比较,并指出了未来发展方向。 关键词:分布式光纤传感器;光时域反射仪;布里渊散射;瑞利散射;偏振模耦合 中图分类号:tp212.14 文献标识码:a 文章编号:1008-3871(2008)02
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基于光时域反射技术(otdr)的原理,建立了拉曼散射分布式光纤多点温度测量系统,提出了一种新型的解调方法,即循环解调方法,用最近已知otdr温度曲线解调下一个待测点otdr温度曲线。通过实验验证了理论分析的正确性,该系统能够抑制温漂噪声的积累,防止瑞利背向散射光窜扰反斯托克斯背向散射光,其空间分辨力小于3m,温度分辨力约为±3℃,时间分辨力不大于3min。
提出了一种利用布里渊光纤环形腔移频技术实现分布式光纤布里渊传感的方法.该方法基于布里渊光时域分析法原理,将一束单纵模运转激光器输出的激光分为两束;一束光入射布里渊光纤环形腔中产生窄线宽的受激布里渊散射光作为斯托克斯光,另一束光经过低频相位调制后作为泵浦光;斯托克斯光和泵浦光分别相向入射进入传感光纤,通过测量布里渊谱得到光纤温度或应变.利用该方法可将十几ghz的微波频率转化为兆赫信号频率进行探测处理,仅需一台激光器,因此系统结构简单、成本低,还可减小激光器频率波动对测量准确度的影响.实验验证了该方法的可行性.
反射式强度型光纤传感器可以有各种不同的结构,而利用被测物做反射面是其中最简单、容易实现的一种。文章从多模光纤组合光场的强度分布着手,推导出了光纤传感器接受光功率与测量距离之间的关系,而测量距离是由反射镜到接收光纤端面之间的长度决定的,其目的是为制作光纤传感器提供理论依据。
分析了传统反射式光纤位移传感器参考光路的缺点,提出了一种不需要分束器或耦合器的新型参考光路,它们具有结构简单,低成本,易于制作,对光源和光纤,信号处理均无特殊要求,却能有效地消除不稳定因素影响的特点,这种传感器有实际应用的潜力。
提出了一种新型分布式光纤光栅温度监测系统,可以实现电缆温度的实时在线监测。基于热传导方程和边界条件的基础上,采用有限元法对电缆温度场进行了分析,为监测电缆温度提供了理论依据。光纤光栅本身不带电,抗辐射和电磁干扰能力强,耐高压和腐蚀,非常适合用做高压电力环境中的温度传感器。通过光纤光栅的温度特性实验,在20~100℃的温度范围内,光纤光栅的中心波长随温度变化呈良好的线性,线性度达到99.8%。通过对标准的热电偶温度传感器与光纤光栅温度传感器的对比实验,表明该系统测量时间-温度变化曲线跟随性好,温度差均小于1℃,符合电力电缆温度状态在线监测的使用要求。
以某型飞机机翼盒段为研究对象,建立了盒段试件的有限元模型,分析外载荷和应变分布之间关系。采用波分复用形式构建了分布式光纤bragg光栅传感网络测量盒段试件的应变,设计了网络中光纤传感器的排布方式,在此基础上研究了传感网络的温度补偿方法。运用波长监测方法对盒段结构承受的不同载荷进行了实验研究。结果表明,传感器的波长偏移与载荷成线性关系,斜率由于加载点位置的变化而不同。传感器的最大载荷监测灵敏度达3.09pm/n。
分布式光纤传感技术的分类与对比 分布式光纤传感技术(dofs)采用光纤做传感介质和传输信号介质,通过测量光纤中 特定散射光的信号来反映光纤自身或所处环境的应变或温度的变化,一根光纤可实现成百上 千传感点的分布式传感测量。因光纤具有尺寸小、重量轻、耐腐蚀、抗辐射抗电磁干扰、方 便布设等特点,分布式光纤传感技术具有传统传感器不可比拟的优势,吸引了不少科研工作 者和众多厂家的关注,目前,国内外都推出了商用化的分布式光纤传感测量系统,广泛应用 到各个领域。 分布式光纤传感技术从光纤中光的散射原理可分为以下三类:基于瑞利散射的分布式光 纤传感技术,基于布里渊散射的分布式光纤传感技术和基于拉曼散射的分布式光纤传感技 术;从光学信号测试方法的不同又可分为两类:光时域反射技术(otdr)和光频域反射技 术(ofdr)。三种散射原理的设备都有otdr技术的仪器和ofdr技术的仪器,
分布式光纤传感技术在岩土与地质工程 中的应用研究进展 交通1401杨星皓35 首先分析了光纤传感技术的特点,介绍了光纤传感技术的市场发 展趋势;其次,从岩土与地质工程应用的角度分别阐述了光纤传感技 术在光纤传感系统的优化及光纤传感器的研制、光纤传感器标定、光 纤传感器安装工艺、监测数据处理4个方面的研究进展,讨论了光纤 传感技术在工程应用中存在的关键技术问题;最后,结合研究进展及 应用中的关键技术问题,对光纤传感技术的发展进行了展望,指出了 仍需研究的相关课题。结果表明:光纤传感技术在岩土与地质工程应 用领域具有广阔的前景和技术优势。 近年来,伴随中国经济发展,公路、桥梁、石油、矿山等岩土与 地质工程建设迅速。由于岩土与地质工程的设计基准期较长,使用环 境比较恶劣,且受到外界环境荷载、疲劳效应以及腐蚀和材料老化等 不利因素的影响,工程结构将不可避免地产生损伤累
光纤传感器 摘要:光纤传感器是光纤传感器是近几年来出现的集光学、电子学为一体的新型传感器。本 文主要介绍了光纤传感器的结构、原理、性能、特点、种类以及其在现实生活中的应用。 关键字:传感器传感技术光纤传感器光纤应用 前言 自从光纤传感这一概念首次提出至今,20多年已经过去了。在这期间,包 括光纤和有关器件在内的光纤基本结构有了飞速发展,已从非常简单的玻璃纤维 光波导束发展到了现在的种类繁多、设计精致、性能可靠、价格便宜的光纤器件。 这些发展进而又激励了人们格光纤作为敏感介质研究的兴趣,而由光纤敏感介质 组成的各种器件和子系统又扩展了光在传感器中的各种概念,丰富了光纤的研究 内容。 近年来,传感器在朝着灵敏、精确、适应性强、小巧和智能化的方向发展。 在这一过程中,光纤传感器这个传感器家族的新成员倍受青睐。光纤具有很多优 异的性能,例如:抗电磁干扰和原子辐射的性能,径细
本文主要介绍了光纤分布式传感技术的应用现状,目前用于该系统的几种典型光缆结构及其应用特性,以及专为分布式温度传感技术而开发的耐高温光纤。
系统地建立了具有普遍适用性的反射式光纤束传感器的理论模型。对于小数目光纤组成的光纤束,通过建立60°角坐标系来分析不同排列形式的光纤束,建立了离散式通用模型;对于大数目光纤组成的光纤束,通过引入轴间距分布密度参量,建立了积分式通用模型;进而给出了组合式光纤束传感器的模型。对常用的几种排列形式的光纤束进行了计算机仿真和分析,并与测量值进行了比对。结果表明,该模型准确有效。
职位:木结构工程师
擅长专业:土建 安装 装饰 市政 园林
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