分布式光纖是一種利用光纖作為傳感敏感元件和傳輸信號介質的技術,可同時獲取被測場的空間分布和隨時間變化的信息。以下是關于它的詳細介紹:
原理
基于光在光纖中傳輸時產生的散射效應,如瑞利散射、布里淵散射和拉曼散射等。當光纖某點的環境發生溫度、振動或應力等變化時,會導致該點產生的背向散射光在強度和頻率位置上發生比例性變化。通過檢測散射光信號的變化,利用光時域反射(OTDR)技術等,獲取光纖沿線各點的溫度、應力、振動等物理量信息,并依據采樣時間與發射探測光之間的時間差,定位出當前散射光在光纖中產生的位置。
特點
抗干擾能力強:具有優異的抗電磁干擾能力,適用于強電磁環境下的測量與監控。光纖材料還具有良好的耐腐蝕和耐高溫性能,適用于惡劣環境。
分布式測量:一次測量即可獲取整個光纖區域內的被測量一維分布圖,若將光纖架設成光柵狀,還可測定被測量的二維和三維分布情況。能實現長距離、連續分布式測量,單根光纖可覆蓋數十千米范圍。
高精度與高分辨率:OFDR 技術的空間分辨力可達毫米級別,可實現高精度測量。
安全性高:光纖傳輸不受電磁干擾和射頻干擾影響,信號傳輸過程中不易被竊取或破壞。
高帶寬、大容量:能夠同時傳輸多路信號,滿足復雜傳感系統的需求。
系統組成
光源模塊:提供穩定、高功率的光信號,通常采用激光二極管或多模激光器作為光源。
傳感光纖:作為傳感元件,通過感知外界物理量引起的光信號變化,實現信號傳輸與測量。
信號處理單元:對接收到的光信號進行解調、濾波、放大等處理,提取出有用的傳感信息,并將其轉換為可識別的電信號輸出。
應用領域
電力行業:用于電力電纜、母線槽等輸送電能設備的溫度監測,以及變電站、輸電線路等關鍵部位的溫度和應變監測,及時發現設備過熱等潛在故障,保障電力系統的安全穩定運行2。
石油化工行業:可對油氣管道及儲罐進行溫度監測,檢測管道泄漏、溫度異常等情況,防止油氣泄漏引發的安全事故;還可用于化工設備的溫度和應力監測,優化生產工藝,保障設備安全運行。
交通行業:在橋梁、隧道、鐵路等基礎設施中,用于監測結構的溫度、應變和振動等參數,評估結構的健康狀況,及時發現潛在的安全隱患,為基礎設施的維護和管理提供科學依據。
安防領域:可作為周界防范系統的傳感器,通過監測光纖沿線的振動信號,實現對入侵行為的實時檢測和定位,廣泛應用于機場、軍事基地等重要場所的安防監控。
免責聲明
- 凡本網注明“來源:化工儀器網”的所有作品,均為浙江興旺寶明通網絡有限公司-化工儀器網合法擁有版權或有權使用的作品,未經本網授權不得轉載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經本網授權使用作品的,應在授權范圍內使用,并注明“來源:化工儀器網”。違反上述聲明者,本網將追究其相關法律責任。
- 本網轉載并注明自其他來源(非化工儀器網)的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責,不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網站或個人從本網轉載時,必須保留本網注明的作品第一來源,并自負版權等法律責任。
- 如涉及作品內容、版權等問題,請在作品發表之日起一周內與本網聯系,否則視為放棄相關權利。