分布式光纤振动传感系统计量校准规范.docxVIP

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测量臂光源参考臂反射镜探测器分布式光纤振动传感系统计量校准规范

测量臂

光源

参考臂

反射镜

探测器

1范围

本规范适用于分布式光纤振动传感系统的校准。

2引用文件

本规范引用下列文件：

JJG959《光时域反射计检定规程》

JJF1198-2022《通信用可调谐激光源校准规范》

凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引用文件，

其必威体育精装版版本（包括所有的修改版）适用于本规范。

3概述

分布式光纤振动传感系统，又称分布式光纤振动检测（DVS）系统，是由监测主机

和传感光缆组成。

耦合器

耦合器

图1分布式光纤振动传感系统工作原理图

传感系统依据光弹效应或者拉曼散射等基本原理实现监测。光弹效应使光纤在受到微小应变时折射率发生变化，进而引起光纤中瑞利散射光信号的干涉相位发生变化，实现对探测光缆周围环境中的振动或者声波信号的分布式探测；而利用光纤的本征特性、光纤受激拉曼散射的放大原理、光纤的反斯托克斯拉曼散射波强度受光纤振动调制的原

理和光时域反射原理也可以实现振动传感监测。其工作原理图如图1所示。

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入射光与光纤沿线某点的后向散射光产生干涉，该点上的声音或振动的变化会引起该干涉光相位的线性变化，因此在接收端对该点的干涉光相位进行解调就可以确定声音或振动的变化量。由于光纤在空间中的连续分布，可以定量检测到空间上的任意一点发

生的物理量的变化，从而实现分布式传感。

4计量特性

4.1最大测量长度：≥10km

4.2定位误差：优于±20m

4.3空间分辨率：≤10m

4.4输出光功率：（-30~+14）dBm4.1、4.3按送检仪器技术说明书要求

注：校准工作不做判断合格与否，上述计量特性要求仅供参考。

5校准条件

5.1环境条件

5.1.1环境温度：（235）℃,校准期间温度变化不超过2℃;

5.1.2相对湿度：80%;

5.1.3供电电压：交流（220±11）V，频率：(50±1）Hz；

5.1.4周围无影响校准结果的振动和强磁场。

5.2校准用计量器具

5.2.1光时域反射计（OTDR）：优于±（1+2×10-5·L+取样分辨力）m，L为测

试距离；

5.2.2振动标准装置：加速度测量不确定度优于3%(k=2)。

5.2.3光功率计：测量不确定度：5%(k=2)

5.2.4标准钢卷尺：MPE:±（0.03+0.03L）mm，L以米为单位，当L不是整数米时，

取最接近的较大整数。

5.2.5校准用光纤：FC/APC单模光纤

注：允许使用其他满足测量不确定度要求的标准器进行校准。

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6校准项目和校准方法

6.1校准前的准备

6.1.1目视检查部件安装是否牢固，表面有无影响计量性能的碰伤、划痕及影响校

准结果的其它缺陷；

6.1.2按被校分布式光纤振动传感系统要求的电压加电，观察自检是否通过，显示

是否正常，有无异味等异常现象；

6.1.3按被校分布式光纤振动传感系统要求进行自校校准。

6.2最大测量长度

a)按仪器技术说明书的最大测量长度准备校准用光纤，光纤两端熔接FC/APC光纤

跳线，也可以一端熔接FC/APC光纤跳线，另一端用切割刀处理端面；

b)将校准用光纤放置在隔震平台，将校准用光纤接入到OTDR中；

c)测量背向反射曲线，有哪些信誉好的足球投注网站末端反射峰位置，计算反射峰平均位置，得到校准用光

纤长度；

d)重复步骤c）3次，取平均值为校准用光纤标准长度L1；

e)将校准用光纤接入待检仪器，重复步骤c）d），得到校准用光纤长度L2，则L=L2-L1

为最大测量长度示值误差。

6.3定位误差

a)准备≥3段长度不等的校准用光纤，每段光纤均两端熔接FC/APC接头，每段光纤长度待检仪器的空间分辨率，将校准用光纤用法兰盘连接，连接后总长度小于待检

仪器的最大测量长度。

b)将待测光纤放置在隔震平台，若校准用光纤≥10m，则将校准用光纤接入到OTDR中，测量背向反射曲线，有哪些信誉好的足球投注网站反射峰位置，计算反射峰平均位置，得到校准用光纤≥3处损耗位置（法兰盘连接处），分别为P11，P21，P31；若校准用光纤10m，则用

标准钢卷尺读取位置间隔（法兰盘连接处），分别为P11，P21，P31

d)将校准用光纤接入待检仪器，重复步骤c）,得到校准用光纤长度P12，P22，P32，分别计算损耗处的位置示值误差，P1=P12-P11，P2=P22-P21，P3=P32-P31，