[发明专利]一种传感光纤温度应变同时标定装置

说明书

一种传感光纤温度应变同时标定装置，包括待标定传感光纤、光纤标定装置、用于测量待标定传感光纤的基于布里渊散射单脉冲的应变和温度的基于布里渊散射的分布式光纤检测系统；且待标定传感光纤的一端与光纤标定装置相连，待标定传感光纤的另一端与基于布里渊散射的分布式光纤检测系统相连；光纤标定装置还连接有应变仪和温度检测仪，应变仪、温度检测仪和基于布里渊散射的分布式光纤检测系统均与中央处理器电连接。中央处理器接收并处理温度信息、梁板的应变、温度补偿板的应变、基于布里渊散射单脉冲的应变和温度并得到待标定传感光纤的应变系数和温度系数，以完成对待标定传感光纤待标定传感光纤的应变与温度的同时标定。

技术领域

本发明涉及光电技术中的分布式光纤传感技术领域，尤其涉及一种传感光纤温度应变同时标定装置。

背景技术

分布式光纤是一种利用光纤作为传感敏感元件和传输信号介质的传感系统，利的，但人们可以利用这种效应对光纤进行测量。光在光纤中传播时，从光纤返回的后向散射光有三种成分，时域分布光纤检测系统按光的载体可分为三种形式：基于拉曼散射的分布式光纤检测系统、基于瑞利散射的分布式光纤监测系统和基于布里渊散射的分布式光纤检测系统(BOTDR)，后一种形式是国际上近年来才研发出来的一项尖端技术。

基于布里渊散射的分布式光纤检测系统(BOTDR)是一种利用光在光纤内散射光频率变化来测量光纤应变(温度)变化的一种技术，可对温度和应变进行同时测量，其工作原理是：光纤两端的激光发射器分别给光纤注入一束脉冲光和一束连续光，当脉冲光与连续光的频率差与光纤中某个区间的布里渊频移相等时，该区域就会发生受激布里渊放大效应，两束光之间发生能量转移。当光纤沿线的温度发生变化或者存在轴向应变时，光纤中的背向布里渊散射光的频率将发生漂移，频率的漂移量与光纤应变和温度的变化呈良好的线性关系，通过测量光纤中的背向布里渊散射光的频率漂移量，就可以得到光纤沿线温度和应变的分布信息。在将通信用的单模光纤作为分布式的传感光纤之前，必须进行标定。

在标定光纤中常采用的是温度和应变标定，温度标定常采用恒温水浴或油浴，逐级改变温度，进行标定得到温度响应系数；应变标定有定滑轮式测应变、等强度梁式测应变和高准确度位移平台测应变三种形式，不足之处有：

(1)在标定温度时，所用设备体积巨大、材料及能源耗费严重；

(2)在标定应变时，温度的波动会再次增加应变标定的误差；

(3)温度和应变的分别标定，过程繁琐，降低了标定效率。

鉴于以上原因，迫切需要一种传感光纤温度应变同时标定装置，提高当前的传感光纤标定精度和标定效率。

发明内容

为解决现有技术中的传感光纤温度和应变分别标定时存在的过程繁琐、标定效率低下的缺点，本发明提供一种传感光纤温度应变同时标定装置，该装置可以对分布式光纤进行精确高效地标定。

本发明采用的技术方案是：

本申请实施例提供一种传感光纤温度应变同时标定装置，所述装置包括待标定传感光纤、用于对所述待标定传感光纤进行温度应变同时标定的光纤标定装置、用于测量所述待标定传感光纤的基于布里渊散射单脉冲的应变和温度的基于布里渊散射的分布式光纤检测系统；且所述待标定传感光纤的一端与所述光纤标定装置相连，所述待标定传感光纤的另一端与基于布里渊散射的分布式光纤检测系统相连；

所述光纤标定装置还连接有应变仪和温度检测仪，所述应变仪、所述温度检测仪和所述基于布里渊散射的分布式光纤检测系统均与中央处理器电连接；

所述光纤标定装置包括壳体，所述壳体内具有相互独立的第一内腔和第二内腔，第一内腔位于第二内腔的上方；所述温度检测仪具有若干个用于采集第一内腔内的温度的热电偶，且所述热电偶等间距的设置在所述第一内腔的内壁上；所述温度检测仪通过所述热电偶采集所述第一内腔内的温度信息并将所述温度信息输送给所述中央处理器；所述第二内腔内设有用于加热的加热件；