基于拉曼散射的分布式光纖測溫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化.pdf

1、分布式光纖測溫系統(tǒng)(Distributed Optical Fiber Temperature Sensor System，DTS)是利用傳感光纖中散射光光強(qiáng)與溫度間的關(guān)系設(shè)計(jì)的測溫系統(tǒng)。該測溫方式克服了傳統(tǒng)測溫方式的不足之處，具有獨(dú)特優(yōu)勢，系統(tǒng)不受電磁干擾，絕緣性好，質(zhì)量輕，體積小，可用于長距離的測溫，應(yīng)用場所廣泛。DTS不受電磁干擾，可用于電纜整條線路的溫度監(jiān)測。適合用于長距離的溫度監(jiān)測如燃?xì)夤艿?、隧道等地溫度監(jiān)測，隨著測溫距離的增

2、加DTS具有更高的性價比。此外DTS布線簡潔，通過測溫軟件可直接讀取傳感光纖沿線的溫度分布情況，減少了測溫系統(tǒng)安裝布置的工作量。
　　國外對DTS技術(shù)的研究開始于20世紀(jì)70年代，我國開始于20世紀(jì)80年代。目前分布式光纖測溫技術(shù)持續(xù)發(fā)展，系統(tǒng)性能不斷優(yōu)化，將會具有更加廣闊的應(yīng)用前景。
　　論文闡述了基于拉曼散射的DTS測溫以及定位原理，并對其它光纖測溫原理進(jìn)行了介紹，包括:基于布里淵散射的測溫原理、基于瑞利散射的測溫原理、

3、光纖光柵測溫原理，比較了多種測溫原理的優(yōu)勢及不足之處。
　　詳細(xì)介紹了硬件系統(tǒng)的組成，包括激光器、波分復(fù)用器(WDM)、雪崩二極管(ADP)數(shù)據(jù)采集卡及傳感光纖。對各個組成元件的性能要求及選型標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了說明。闡述了anti-stokes、stokes光信號轉(zhuǎn)化為溫度信號的過程，對信號處理的各個環(huán)節(jié)都進(jìn)行了介紹。
　　論文對系統(tǒng)性能進(jìn)行分析，包括:測溫精度、空間分辨率、定位精度、響應(yīng)時間等，提出采用分段線性擬合的方法提高測溫精