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基于光频域喇曼散射的全分布式光纤温度传感器模型研究 被引量:11
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作者 耿军平 许家栋 +2 位作者 李焱 韦高 郭陈江 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第10期1261-1265,共5页
分析了光频域喇曼背向散射 (ROFDR )的理论模型 ,指出了它的局限性 通过把玻色 爱因斯坦因子作为温度的函数引入到分析中来完善光频域喇曼背向散射(ROFDR)的理论模型 相对于测试时间来说 ,温度对时间的变化率很小 ,认为近似不变 ,所... 分析了光频域喇曼背向散射 (ROFDR )的理论模型 ,指出了它的局限性 通过把玻色 爱因斯坦因子作为温度的函数引入到分析中来完善光频域喇曼背向散射(ROFDR)的理论模型 相对于测试时间来说 ,温度对时间的变化率很小 ,认为近似不变 ,所以通过研究频域和时域的信号关系给出了υ域和z域间的变换关系 最后给出了基于此模型的全分布式光纤温度传感器系统的仿真结果 ,并给出了对计算结果的误差修正公式 。 展开更多
关键词 模型 ROFDR 光频域喇曼背向散射 全分布式光纤温度传感器
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全分布式光纤温度传感器研究的进展及趋势 被引量:48
2
作者 耿军平 许家栋 +1 位作者 郭陈江 韦高 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2001年第2期4-8,共5页
综述了基于光时域反射和光频域反射的分布式温度光纤传感器的原理、技术以及最新的研究进展 ,并在此基础上分析了温度光纤传感器的发展趋势。
关键词 温度传感器 分布式光纤传感器 光频域反射 光时域反射
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基于拉曼光谱散射的新型分布式光纤温度传感器及应用 被引量:43
3
作者 王剑锋 刘红林 +4 位作者 张淑琴 余向东 孙忠周 金尚忠 张在宣 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期865-871,共7页
介绍了分布式光纤拉曼温度传感器(DTS)的基本原理、发展趋势和工程应用研究状况,研究了分布式光纤拉曼温度传感器的关键技术,全面提升了DTS的性能。将拉曼放大技术应用于DTS系统,用拉曼增益部分抵偿光纤的传输损耗,使系统的传感长度达到... 介绍了分布式光纤拉曼温度传感器(DTS)的基本原理、发展趋势和工程应用研究状况,研究了分布式光纤拉曼温度传感器的关键技术,全面提升了DTS的性能。将拉曼放大技术应用于DTS系统,用拉曼增益部分抵偿光纤的传输损耗,使系统的传感长度达到50km;对脉冲激光器进行211位循环编码,在接收时采用相关运算解调,显著提高系统的信噪比,使测温不确定度达到1℃;采用双波长自校正技术提高了系统的空间分辨率,达到2m;在DTS系统中嵌入光开关,使测温通道成倍扩展,有效延伸了传感光纤的总长度,组成光纤传感网络。 展开更多
关键词 拉曼散射 分布式光纤拉曼温度传感器 拉曼放大 脉冲编码 双波长自校正
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基于喇曼散射的分布式光纤温度传感器的温度修正 被引量:11
4
作者 汤玉泉 孙苗 +3 位作者 李俊 杨爽 Brian Culshaw 董凤忠 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期106-110,共5页
结合基于喇曼散射的分布式光纤温度传感器的基本原理及温度解调过程,研究和分析了温度测量产生误差的主要原因.采用拟合修正的方法来解决斯托克斯光和反斯托克斯光传输损耗差异以及光纤弯曲、应力等附加损耗对系统的影响;采集光纤起始... 结合基于喇曼散射的分布式光纤温度传感器的基本原理及温度解调过程,研究和分析了温度测量产生误差的主要原因.采用拟合修正的方法来解决斯托克斯光和反斯托克斯光传输损耗差异以及光纤弯曲、应力等附加损耗对系统的影响;采集光纤起始端同一位置3个不同温度的信号值求解非线性方程组,实现了对探测器暗电流引起的测量误差的修正.实验结果表明:经过修正的传感器在900m位置的温度测量误差平均值从8.0℃降到0.37℃,整条光纤的温度测量误差平均值≤±0.6℃. 展开更多
关键词 光纤光学 分布式光纤温度传感器 喇曼散射 光纤损耗 温度修正
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分布式光纤喇曼温度传感器的循环解调法 被引量:22
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作者 张利勋 欧中华 +3 位作者 刘永智 代志勇 彭增寿 王大文 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第8期1176-1178,共3页
为了抑制温漂噪声积累,瑞利背向散射光窜扰反斯托克斯背向散射光,考虑了最近测量瑞利背散射光曲线解调反斯托克斯背向散射光温度曲线方法,即循环解调方法;该方法提高了系统的测温精度、稳定性,降低了系统的成本.实验结果与理论分析一致... 为了抑制温漂噪声积累,瑞利背向散射光窜扰反斯托克斯背向散射光,考虑了最近测量瑞利背散射光曲线解调反斯托克斯背向散射光温度曲线方法,即循环解调方法;该方法提高了系统的测温精度、稳定性,降低了系统的成本.实验结果与理论分析一致,系统的测温精度达±0.05℃. 展开更多
关键词 瑞利背散射 喇曼背散射 分布式光纤喇曼温度传感器 光学时域反射技术
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基于变脉宽光源的分布式光纤拉曼温度传感器研究 被引量:9
6
作者 张磊 冯雪 +1 位作者 张巍 刘小明 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期2584-2587,共4页
提出了在分布式光纤拉曼温度传感器中,采用可变脉宽光源实现双功能温度监测的方法.采用窄脉冲获得高空间分辨率进行峰值温度监测,再改用宽脉冲获得高温度分辨率进行平均温度监测,可以兼顾不同测温环境对高温度分辨率或高空间分辨率的不... 提出了在分布式光纤拉曼温度传感器中,采用可变脉宽光源实现双功能温度监测的方法.采用窄脉冲获得高空间分辨率进行峰值温度监测,再改用宽脉冲获得高温度分辨率进行平均温度监测,可以兼顾不同测温环境对高温度分辨率或高空间分辨率的不同使用要求.结果表明,与采用固定脉宽光源的传统方法相比,采用可变脉宽光源可以在获得相同温度分辨率的前提下,降低了系统进行平均温度监测的测量时间. 展开更多
关键词 分布式温度传感器 光时域反射 光纤 拉曼散射
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采用智能温度补偿电路的分布式光纤喇曼温度传感器 被引量:7
7
作者 余向东 张在宣 +3 位作者 祝海忠 金尚忠 刘红林 王剑锋 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期1870-1874,共5页
采用一种智能温度补偿电路对雪崩光电二极管的反偏电压进行温度补偿,抵消环境温度对雪崩光电二极管的影响,从而大大降低了系统的温度漂移.采用该温度补偿电路的系统可在0℃到60℃的环境温度范围内将温漂引起的测量偏差控制在±0.1... 采用一种智能温度补偿电路对雪崩光电二极管的反偏电压进行温度补偿,抵消环境温度对雪崩光电二极管的影响,从而大大降低了系统的温度漂移.采用该温度补偿电路的系统可在0℃到60℃的环境温度范围内将温漂引起的测量偏差控制在±0.1℃之内.和传统的恒温装置相比,采用该温度补偿电路可有效地降低系统的功耗和成本.相对采用热敏电阻的温度补偿电路,该温度补偿电路的温度补偿线性更好,补偿系数设置更灵活. 展开更多
关键词 传感器 分布式光纤喇曼温度传感器 温度补偿 温度漂移
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分布式光纤温度传感器的温度测量与信号处理方法及实现 被引量:13
8
作者 欧阳芳平 周胜军 康宏向 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2002年第6期59-61,共3页
分布式光纤温度传感器利用一根光纤为温度信息的传感和传导介质 ,可以测量沿光纤长度上的温度变化。这种传感器的信号处理是将探测器输出信号尽可能地去除噪声和干扰 ,得到准确快速的温度显示和温度数据 ,这在解决大型重要结构的实时监... 分布式光纤温度传感器利用一根光纤为温度信息的传感和传导介质 ,可以测量沿光纤长度上的温度变化。这种传感器的信号处理是将探测器输出信号尽可能地去除噪声和干扰 ,得到准确快速的温度显示和温度数据 ,这在解决大型重要结构的实时监控、准确测量等问题以及在组成智能材料结构方面具有重要价值和应用潜力。文章对基于反斯托克斯 /斯托克斯比值的分布式光纤温度传感器的温度测量方法和信号处理方法进行了全面而深入的研究 。 展开更多
关键词 分布式 光纤温度传感器 温度测量 信号处理 光信号
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全分布式喇曼光纤温度传感器在电网中的应用 被引量:3
9
作者 李崇庆 《光通信技术》 CSCD 北大核心 2013年第11期37-38,共2页
介绍了基于喇曼散射的光纤温度传感技术,分析了全分布式喇曼光纤温度传感器测温原理。根据电力系统的实际情况,设计了变电站电力电缆监测系统方案,给出了感温光纤的详细铺装方式,探讨了变电站组网监测的应用系统方案。
关键词 喇曼散射 分布式光纤温度传感器 电网应用
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分布式光纤温度传感器信号处理的方法与实现 被引量:5
10
作者 周胜军 刘凤军 蔡玉琴 《压电与声光》 CSCD 北大核心 1998年第3期156-158,185,共4页
分布式光纤温度传感技术是近年来发展起来的一种新型传感技术,它利用一根光导纤维作为温度信息的传感和传导介质,可以测量整个光纤长度上的温度变化。分布式光纤温度传感器的信号处理技术,是将探测器输出的信号尽可能地去除干扰和噪... 分布式光纤温度传感技术是近年来发展起来的一种新型传感技术,它利用一根光导纤维作为温度信息的传感和传导介质,可以测量整个光纤长度上的温度变化。分布式光纤温度传感器的信号处理技术,是将探测器输出的信号尽可能地去除干扰和噪声,从而得到准确而快速的温度显示和温度数据,这在解决大型重要结构的实时监控、准确测量等问题以及在组成智能材料结构等方面具有重要价值和应用潜力。文章对基于反斯托克斯/斯托克斯比值的分布式光纤温度传感器系统的信号处理技术,即温度信息的确定及信噪比的提高进行了全面而深入的研究,并据此建立了传感的信号处理系统。 展开更多
关键词 分布式 光纤温度传感器 信号处理 传感器
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分布式光纤温度传感器在煤矿冻结建井中的应用 被引量:5
11
作者 丁楠 胡传龙 +1 位作者 于紧昌 刘亚南 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2014年第6期154-156,160,共4页
冻结建井法是当今煤矿建井的有效施工方法,监测和研究冻结过程中温度及其变化规律,对冻结建井现场施工和技术的发展具有重要的指导意义。介绍了分布式光纤温度传感器的基本原理,并以口孜东煤矿为例探讨了其在煤矿冻结建井温度监测过程... 冻结建井法是当今煤矿建井的有效施工方法,监测和研究冻结过程中温度及其变化规律,对冻结建井现场施工和技术的发展具有重要的指导意义。介绍了分布式光纤温度传感器的基本原理,并以口孜东煤矿为例探讨了其在煤矿冻结建井温度监测过程中的实际应用。对比了分布式光纤温度传感器和传统单总线温度传感器在现场测温实验中的性能,指出了在同样的测温精度下,分布式光纤温度传感器可以实现空间上的连续测量,克服了传统传感器测量点少、故障率高的缺点。实验结果显示:分布式光纤温度传感器能够很好地在煤矿冻结建井中应用。 展开更多
关键词 冻结建井 分布式光纤温度传感器 拉曼散射 光时域反射
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基于分布式光纤温度传感器的高压电力电缆温度在线监测系统 被引量:19
12
作者 周芸 杨奖利 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期74-76,81,共4页
根据分布式光纤温度传感器被测信号的特殊性,在常规微弱信号检测的基础上,提出了一种专门的、针对分布式光纤温度传感器系统的微弱信号检测方案,采用软、硬件结合的方案,能够在强噪声下有效地提取微弱信号,以求得尽可能大的信号噪声比,... 根据分布式光纤温度传感器被测信号的特殊性,在常规微弱信号检测的基础上,提出了一种专门的、针对分布式光纤温度传感器系统的微弱信号检测方案,采用软、硬件结合的方案,能够在强噪声下有效地提取微弱信号,以求得尽可能大的信号噪声比,而所需的器件与设备极为通用,相对成本较低,检测整个过程完成的时间也较短,具有较高的实用性。 展开更多
关键词 分布式光纤温度传感器 Stokes和Anti—Stokes后向散射 信号处理 数据采集
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分布式光纤温度传感器在油库中的应用 被引量:5
13
作者 赵健 朱莎露 +5 位作者 潘建宇 朱慧慧 张文平 冯军 王剑锋 张在宣 《光通信技术》 北大核心 2015年第4期42-43,共2页
简要介绍了分布式光纤喇曼温度传感器(DTS)的应用状况,分析了国内油、气储运安全的现状。以日照港储油罐区工程的应用为实例进行了现场测试,实测结果表明,分布式光纤喇曼温度传感器能实时在线测量油库罐体和传输管线各点的温度,并可以... 简要介绍了分布式光纤喇曼温度传感器(DTS)的应用状况,分析了国内油、气储运安全的现状。以日照港储油罐区工程的应用为实例进行了现场测试,实测结果表明,分布式光纤喇曼温度传感器能实时在线测量油库罐体和传输管线各点的温度,并可以精确定位,有效防止因温度过高引起的油库火灾。 展开更多
关键词 油罐测温 分布式光纤温度传感器 实时在线监测 油库安
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分布式光纤温度传感器系统分析 被引量:2
14
作者 何志华 张爱红 +2 位作者 于学增 周国权 程维治 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 1989年第6期8-12,共5页
分布式光纤温度传感器是近年来发展迅速的新型传感器。本文综述了此传感器的发展状况;对几种新型分布式光纤温度传感器原理及实施方案进行了较详细的分析比较;论述了它的测温原理以及基本测量技术——OTDR技术;讨论了光纤的散射及衰减... 分布式光纤温度传感器是近年来发展迅速的新型传感器。本文综述了此传感器的发展状况;对几种新型分布式光纤温度传感器原理及实施方案进行了较详细的分析比较;论述了它的测温原理以及基本测量技术——OTDR技术;讨论了光纤的散射及衰减特性。 展开更多
关键词 分布式 温度传感器 光纤传感器
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分布式光纤温度传感器在稠油开采中的应用 被引量:9
15
作者 于紧昌 胡传龙 《传感器与微系统》 CSCD 2015年第3期158-160,共3页
为了满足稠油油井安全生产和温度监测的需求,设计了一种传感距离为2km的分布式光纤温度传感器用于监测稠油油井的温度信息。同时对分布式光纤温度传感器进行了特性分析,并给出了高温温度实验结果。实验结果显示:分布式光纤温度传感器... 为了满足稠油油井安全生产和温度监测的需求,设计了一种传感距离为2km的分布式光纤温度传感器用于监测稠油油井的温度信息。同时对分布式光纤温度传感器进行了特性分析,并给出了高温温度实验结果。实验结果显示:分布式光纤温度传感器能够在稠油油井温度测量方面进行很好的应用。系统温度范围为0~350℃,测温光纤长为2km,测量温度精度为±1℃,空间分辨率为1m,为油井井下温度测量提供了科学依据。 展开更多
关键词 分布式光纤温度传感器 温度测量 稠油油井 拉曼散射
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分布式光纤温度传感器在井下设置的要求 被引量:5
16
作者 李小箭 《中国煤炭》 北大核心 2006年第6期48-48,共1页
关键词 分布式光纤温度传感器 煤矿生产 设置 井下 瓦斯涌出 生产现场 生产条件 严重事故 自然发火 自然灾害
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一种新颖的分布式光纤喇曼温度传感器信号处理方法的研究
17
作者 唐义兵 施伟 +2 位作者 黄志坚 刘德明 黄德修 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 1998年第6期3-7,共5页
本文首次在分布式喇曼光纤传感技术的信号处理过程中引入去卷积的信号处理方法;通过对传统的和去卷积的两种方法的理论分析、计算机模拟和比较,说明了新的处理方法可以在不压缩驱动脉宽的情况下有效的提高系统空间分辨率,为提高分布... 本文首次在分布式喇曼光纤传感技术的信号处理过程中引入去卷积的信号处理方法;通过对传统的和去卷积的两种方法的理论分析、计算机模拟和比较,说明了新的处理方法可以在不压缩驱动脉宽的情况下有效的提高系统空间分辨率,为提高分布式喇曼光纤传感器的空间分辨率开辟了新的途径。 展开更多
关键词 光纤传感器 分布式 温度传感器 传感器 信号处理
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基于加热光纤分布式温度传感器的土壤含水率测定方法 被引量:16
18
作者 胡优 李敏 +1 位作者 任姮烨 司炳成 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期42-49,共8页
为探讨加热光纤分布式温度传感技术测量土壤含水率不同方法的可行性,通过室内土槽试验,加热埋设于砂土的碳纤维光纤,利用分布式温度传感器测量不同含水率下沿光纤的温度变化,建立最大升温值、累积升温值和热导率与土壤含水率的关系,并... 为探讨加热光纤分布式温度传感技术测量土壤含水率不同方法的可行性,通过室内土槽试验,加热埋设于砂土的碳纤维光纤,利用分布式温度传感器测量不同含水率下沿光纤的温度变化,建立最大升温值、累积升温值和热导率与土壤含水率的关系,并比较这3种方法推求土壤含水率的测量精度。结果表明,光纤的温度波动随采样间距的增大或时间间隔的增大均减小,合理的采样间距和时间间隔设置能控制温度波动小于±0.1℃。在低(0~0.1 m^3/m^3)、中(>0.1~0.2 m^3/m^3)和高(>0.2~0.35 m^3/m^3)3个含水率水平,热导率法的测量精度均高于最大升温值法和累积升温值法,并且3种方法的测量精度均随含水率增加而降低;热导率法的均方根误差为0.015 m^3/m^3,低于最大升温值法(0.038 m^3/m^3)和累积升温值法(0.050 m^3/m^3)。研究对高时空分辨率精确获取田间尺度土壤墒情信息发展精准农业具有重要意义。 展开更多
关键词 土壤 含水率 热导率 光纤 碳纤维 分布式温度传感器
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分布式光纤温度传感器的研究现状及发展 被引量:4
19
作者 梁大巍 黄尚廉 《应用光学》 CAS CSCD 1991年第2期1-6,共6页
本文描述了光纤的特点及点式光纤温度传感器与几种分布式光纤温度传感器的研究现状,并指出了后者的发展方向.
关键词 光纤 温度传感器 分布式
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一种低成本的基于温度敏感光纤和OTDR技术的新型分布式温度传感器 被引量:2
20
作者 郭雨宽 金靖 张浩石 《激光杂志》 北大核心 2019年第2期11-14,共4页
提出了一种基于温度敏感光纤和光时域反射(OTDR)原理的新型分布式温度传感器。选取标准商用单模光纤作为传感光纤。根据传感原理分析,从光纤RIA温度敏感性和OTDR损耗测量原理两方面出发,建立了传感器的通用数学模型,在此基础上对传感器... 提出了一种基于温度敏感光纤和光时域反射(OTDR)原理的新型分布式温度传感器。选取标准商用单模光纤作为传感光纤。根据传感原理分析,从光纤RIA温度敏感性和OTDR损耗测量原理两方面出发,建立了传感器的通用数学模型,在此基础上对传感器的关键性能指标进行仿真分析与讨论,并根据模型和设计方法设计了传感光纤,进而对该分布式温度传感器进行实验测试。实验结果表明,在-40℃~150℃温度范围内,其平均温度灵敏度为0. 02 dB/km/℃,温度分辨率优于1℃。 展开更多
关键词 温度敏感光纤 光时域反射技术 分布式温度传感器
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