[实用新型]一种分布式光纤温度传感系统的外置式自标定装置

说明书

本实用新型公开了一种分布式光纤温度传感系统的外置式自标定装置，包括内盒壳体、外盒壳体、传感光纤、温度测量探头、温度测试电路板、导热液体介质、隔热保温材料；传感光纤、温度测量探头和导热液体介质设置在内盒壳体中；内盒壳体、隔热保温材料、温度测试电路板设置在外盒壳体中；传感光纤用于获取拉曼后向散射光信号的功率大小，给分布式光纤温度传感系统后续的信号处理流程提供参数基准数值；温度测量探头用于测量出内盒的实时温度大小；温度测试电路板用于控制温度测量探头；传感光纤和温度测量探头浸没在导热液体介质中；隔热保温材料填充在内盒壳体和外盒壳体之间的空隙。本实用新型装置便携、可靠、低功耗。

技术领域

本实用新型涉及分布式光纤传感技术领域，特别是一种分布式光纤温度传感系统的外置式自标定装置。

背景技术

1928年，印度科学家拉曼发现了拉曼散射的实验现象，在此之后拉曼光谱学蓬勃发展，尤其是在激光出现之后，拉曼光谱逐渐发展为常规的光谱测量手段，逐渐应用于参数测量、光谱分析、光纤传感等领域。分布式光纤温度传感系统是基于拉曼散射光的温度效应进行温度测量的，当入射光进入光纤后，由于光纤纤芯折射率的不均匀性，光子与分子发生作用，产生后向拉曼散射光。后向拉曼散射光的强度受其所处的环境温度影响，所以通过光电探测器检测拉曼散射光功率的强弱变化，即可获取温度场信息。

从商业市场的角度而言，分布式光纤温度传感系统是近年来发展起来的一种用于实时测量空间温度场的光纤传感产品，该系统利用拉曼散射效应和光时域反射技术实现对敏感光纤所处温度场的分布式测量，与传统的电温度传感器相比，分布式光纤温度传感系统具有灵敏度高、能够抗电磁干扰、重量轻、寿命长等优点，因此可以广泛应用于电力电缆、地铁隧道、煤矿巷道、石油储罐以及大型建筑的温度监控和火灾报警中。

虽然目前分布式光纤温度传感系统的学术研究已经相对成熟，但是也仍然存在着一些实际问题。目前，影响工程实际应用的问题主要是每一台分布式光纤温度传感系统的机器在进行温度测量之前，都需要进行现场的温度标定实验来给后续的温度解调流程提供一个温度基准。在分布式光纤温度传感系统的使用中，除了系统本身的噪声之外，标定参数的准确性也是一个影响系统测温精度的重要因素。系统的参数标定越精确，系统的测量准确性和测温精度越高。

目前，在分布式光纤温度传感系统在参数校准阶段的温度标定实验当中，一般是使用水浴锅对系统连接光纤的一部分进行局部的恒温加热，并记录加热的温度和该部分光纤中后向拉曼散射光信号的功率大小，提供给后续的信号处理进行温度的解调。这种传统方法的缺点是操作比较困难、不利于重复操作，并且因为水浴锅内部具有一定的温度梯度，光纤在恒温加热的过程当中受热并不均匀，这就极大程度上影响了参数的校准。除了以上的缺点，部分应用场合现场进行这样的温度标定实验是十分不便的，这就给现场施工带来了非常大的难度。因此，在分布式光纤温度传感系统面向工程实际应用的研究当中，进行温度标定的问题亟待解决。

目前分布式光纤温度传感系统在参数校准阶段，主要使用水浴锅恒温加热来进行温度标定实验，操作比较困难、不利于重复操作，而且水浴锅内部具有一定的温度梯度，光纤在恒温加热的过程当中受热并不均匀，极大程度上影响了参数的校准。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足而提供一种分布式光纤温度传感系统的外置式自标定装置，本实用新型装置便携、可靠、低功耗。

本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：

根据本实用新型提出的一种分布式光纤温度传感系统的外置式自标定装置，包括内盒壳体、外盒壳体、传感光纤、温度测量探头、温度测试电路板、导热液体介质、隔热保温材料；其中：

传感光纤、温度测量探头和导热液体介质设置在内盒壳体中；

内盒壳体、隔热保温材料、温度测试电路板设置在外盒壳体中；