便攜分布式光纖溫度傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及一種分布式光纖溫度傳感器，特別是一種基于拉曼散射原理的便 攜式的分布式光纖溫度傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002] 分布式光纖溫度傳感系統(tǒng)由主機(jī)和光纖兩部分組成，其中主機(jī)的作用是信號處理 和顯示，光纖是傳感器。主機(jī)發(fā)射脈沖激光到光纖中，脈沖光在光纖中傳輸?shù)臅r候會發(fā)生拉 曼散射，發(fā)出斯托克斯光和反斯托克斯光，其中反斯托克斯光對溫度敏感，溫度越高，強(qiáng)度 越強(qiáng)，利用反斯托克斯的強(qiáng)度變化可W解調(diào)出溫度變化。分布式光纖溫度傳感系統(tǒng)具有抗 電磁干擾、本征安全、長壽命等特點(diǎn)，目前主要應(yīng)用在在線監(jiān)測領(lǐng)域，主要用于電力系統(tǒng)、電 纜隧道火災(zāi)探測應(yīng)用、石油輸送管線或儲罐泄漏監(jiān)測等。
[0003] 但是在一些特定的場合不需要長期對溫度進(jìn)行在線監(jiān)測，如混凝±巧施工期間需 要采取措施進(jìn)行溫度控制，減小巧體內(nèi)溫度梯度，防止裂縫，確保大巧安全，及時和準(zhǔn)確 地獲得大巧混凝±結(jié)構(gòu)內(nèi)部的溫度場信息是大體積混凝±施工控制的關(guān)鍵。施工結(jié)束后無 需對溫度進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控。具體項(xiàng)目中，只需要采購傳感光纖鋪設(shè)在需要對溫度進(jìn)行檢測的 部分，租用分布式光纖溫度傳感主機(jī)到現(xiàn)場測試。傳統(tǒng)分布式光纖溫度傳感主機(jī)一般內(nèi)置 工控機(jī)，采用斯托克斯和反斯托克斯雙路解調(diào)，光學(xué)器件多，因此體積較大，且需要配置顯 示器、鍵盤、鼠標(biāo)等才能使用。該就對分布式光纖溫度傳感主機(jī)提出了小型化、便攜式、經(jīng)濟(jì) 實(shí)惠、能耗低等需求。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 本實(shí)用新型的目的在于，提供一種便攜分布式光纖溫度傳感器。本實(shí)用新型的元 器件精簡、體積小、易于攜帶，可降低測溫成本。
[0005] 本實(shí)用新型的技術(shù)方案；便攜分布式光纖溫度傳感器，其特點(diǎn)是；包括一個便攜 式儀器箱體，便攜式儀器箱體內(nèi)設(shè)有窄脈沖激光管及驅(qū)動板，窄脈沖激光管及驅(qū)動板的輸 出端與波分復(fù)用器的輸入端相連，波分復(fù)用器的一個輸出端經(jīng)定標(biāo)光纖后連接在便攜式儀 器箱體外殼上的光纖轉(zhuǎn)接器上，光纖轉(zhuǎn)接器又與外部傳感光纖連接，波分復(fù)用器的另一個 輸出端與光電轉(zhuǎn)換模塊的輸入端連接，光電轉(zhuǎn)換模塊的輸出端與信號處理模塊的輸入端相 連，信號處理模塊的輸出端與ARM處理器模塊連接。
[0006] 前述的便攜分布式光纖溫度傳感器中，所述窄脈沖激光管及驅(qū)動板的窄脈沖激光 管波長為1550皿，波分復(fù)用器工作范圍1400皿?1600皿，濾波范圍為1450皿±10皿。
[0007] 前述的便攜分布式光纖溫度傳感器中，所述便攜式儀器箱體上設(shè)有；LCD顯示屏， 用來顯示人機(jī)交互界面；按鍵，用來進(jìn)行控制操作；和指示燈，用來指示系統(tǒng)工作狀態(tài)。
[000引與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型用ARM處理器模塊代替?zhèn)鹘y(tǒng)工控機(jī)部分，且僅包含 一路光電探測模塊，可W采用反斯托克斯單路方式解調(diào)出溫度數(shù)據(jù)，大大節(jié)約空間和成本。 本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)可W不用工控機(jī)控制而獨(dú)立完成數(shù)據(jù)采集、溫度計(jì)算、分析顯示的功能， 成本低，體積小，重量輕，功耗低，更加便于操作和攜帶。
【附圖說明】
[0009] 圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010] 圖2是本實(shí)用新型的外形示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明，但并不作為對本實(shí)用新型 限制的依據(jù)。
[0012] 實(shí)施例。一種便攜分布式光纖溫度傳感器，如圖1所示；包括一個便攜式儀器箱體 11，便攜式儀器箱體11內(nèi)設(shè)有窄脈沖激光管及驅(qū)動板1，窄脈沖激光管及驅(qū)動板1的輸出端 與波分復(fù)用器2的輸入端相連，波分復(fù)用器2的一個輸出端經(jīng)定標(biāo)光纖8后連接在便攜式 儀器箱體11外殼上的光纖轉(zhuǎn)接器3上，光纖轉(zhuǎn)接器3又與外部傳感光纖7連接，波分復(fù)用 器2的另一個輸出端與光電轉(zhuǎn)換模塊4的輸入端連接，光電轉(zhuǎn)換模塊4的輸出端與信號處 理模塊5的輸入端相連，信號處理模塊5的輸出端與ARM處理器模塊6連接。所述定標(biāo)光 纖8的長度為50米。所述窄脈沖激光管及驅(qū)動板1的窄脈沖激光管波長為1550nm，波分復(fù) 用器工作范圍1400nm?1600nm，濾波范圍為1450nm±10nm。所述便攜式儀器箱體11上設(shè) 有LCD顯不屏12、按鍵13和指不燈14,如圖2所不。
[0013] 本實(shí)用新型的供電方式可W是蓄電池，也可W是交流電。本實(shí)用新型的指示燈數(shù) 量為4個，分別對應(yīng)系統(tǒng)正常工作燈、激光器工作燈、報警燈和故障燈。本實(shí)用新型的所含 光器件的光纖類型可W全部是單模，也可W全部是多模，要求與外接傳感光纖保持一致。
[0014] 本實(shí)用新型的便攜分布式光纖溫度傳感器的工作原理如下：
[0015] 脈沖光在光纖中傳輸?shù)臅r候會發(fā)生拉曼散射效應(yīng)，同時發(fā)出斯托克斯光和反斯托 克斯光，其中反斯托克斯光對溫度敏感，溫度越高，強(qiáng)度越強(qiáng)。在光纖里任一點(diǎn)處反斯托克 斯背向拉曼散射光強(qiáng)為：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 便攜分布式光纖溫度傳感器，其特征在于：包括一個便攜式儀器箱體（11)，便攜式 儀器箱體（11)內(nèi)設(shè)有窄脈沖激光管及驅(qū)動板（1)，窄脈沖激光管及驅(qū)動板（1)的輸出端與 波分復(fù)用器（2)的輸入端相連，波分復(fù)用器（2)的一個輸出端經(jīng)定標(biāo)光纖（8)后連接在便攜 式儀器箱體（11)外殼上的光纖轉(zhuǎn)接器（3)上，光纖轉(zhuǎn)接器（3)又與外部傳感光纖（7)連接， 波分復(fù)用器（2)的另一個輸出端與光電轉(zhuǎn)換模塊（4)的輸入端連接，光電轉(zhuǎn)換模塊（4)的輸 出端與信號處理模塊（5)的輸入端相連，信號處理模塊（5)的輸出端與ARM處理器模塊（6) 連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜分布式光纖溫度傳感器，其特征在于：所述窄脈沖激光 管及驅(qū)動板（1)的窄脈沖激光管波長為1550nm，波分復(fù)用器工作范圍1400nm?1600nm，濾 波范圍為1450nm±10nm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜分布式光纖溫度傳感器，其特征在于：所述便攜式儀器 箱體（11)上設(shè)有LCD顯示屏（12)、按鍵（13)和指示燈（14)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種便攜分布式光纖溫度傳感器，包括一個便攜式儀器箱體（11），便攜式儀器箱體（11）內(nèi)設(shè)有窄脈沖激光管及驅(qū)動板（1），窄脈沖激光管及驅(qū)動板（1）的輸出端與波分復(fù)用器（2）的輸入端相連，波分復(fù)用器（2）的一個輸出端經(jīng)定標(biāo)光纖（8）后連接在便攜式儀器箱體（11）外殼上的光纖轉(zhuǎn)接器（3）上，光纖轉(zhuǎn)接器（3）又與外部傳感光纖（7）連接，波分復(fù)用器（2）的另一個輸出端與光電轉(zhuǎn)換模塊（4）的輸入端連接，光電轉(zhuǎn)換模塊（4）的輸出端與信號處理模塊（5）的輸入端相連，信號處理模塊（5）的輸出端與ARM處理器模塊（6）連接。
【IPC分類】G01K1-02, G01K11-32
【公開號】CN204286637
【申請?zhí)枴緾N201420855778
【發(fā)明人】張文平, 趙世燃, 馮軍, 杜炎, 祝海鐘, 曹濱
【申請人】杭州歐憶光電科技有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月30日