光纤完全分布式温度传感系统研究进展.pdfVIP

　　·专题综述 · 电子科技导报 　　 光纤完全分布式温度传感系统研究进展 ( ) 刘建胜 　李 　铮 　张其善 　 北京航空航天大学 [摘要] 　综述了光纤分布式温度传感系统的理论 、技术等方面的必威体育精装版进展和研究方向。 关键词 : 　光纤温度分布传感 　Rayleigh 散射 　Raman 散射 　Brillouin 散射 宽度, v 为光在光纤中的群速度, α为所探测 1 　引言 g s α ( 物质的散射系数, 表示整个损耗系数 它是所 ) 要获得一个具有一定跨度范围的整个温度 有损耗机制的损耗系数之和 。而 S 是光纤的 信息 ,使用传统的单点移动式或由多个单点组 后向集光系数且有如下关系[ 2] : 成的准分布式传感方式既耗时耗资又在布线上 S = 0. 25 ( N A / n ) 2 　对于单模和梯度光纤 1 很困难 ,其性能价格比是很低的。而这时使用 ( ) ( ) 2 S = 3/ 8 N A / n 1 　对于多模阶跃光纤 ( ) 完全 以区别于准 分布式温度传感显然是最有 ( ) 　　从式 1 来看, 虽然也可 以采用某种方式 效的方法 。这就要求介质既要有高的温度灵敏 ( 比如, 用具有不同热光系数的材料来制作光纤 度 ,又能有效地传输所感应的信号 。光导纤维 的芯和包层[ 3] , 用随温度而变化的吸收带等方 就具有这种双重特性 ,且它还有着抗电磁干扰 、 法[ 4]) 来调制集光系数 S 和不同于散射损耗的 防燃 、防爆 、尺寸极小 、对被测温度场的影响小 ( α) 其它损耗机制 即 来实现分布测温, 但是它 等其它介质无法比拟的优点 。由于其在电力工 ( ) 们都有着只能传感有限长度 或点数 的缺点 业 、采油 、石化工业 、温度过程控制 、复合材料制 ( ) 由于引入了大的损耗 。它们仅适用于很短距 造等领域都有着巨大的应用潜力 ,从 80 年代起 ( ) 离 几米～几十米 的分布系统 。 世界各技术发达国家都投以巨资开展这方面的 对于较长距离的分布测温应用 ,基于散射 研究和产品开发 。本文将着重介绍使用光纤的