[实用新型]一种单通道分时检测两种喇曼光的分布式光纤温度传感装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及分布式光纤温度传感设备的技术领域，具体的说是一种单通道分时检测两种喇曼(Raman)光(Stocks光与反Stocks)的分布式光纤温度传感装置及其使用方法。

背景技术

光纤温度传感装置主要用于交通、建筑、电力、煤矿、石化等行业，其作用是对这些重要的场所进行实时温度监控。它对与保证工业系统设备正常运行，保障生命和财产的安全起着重要的作用。

现有的光纤温度传感装置是由激光驱动器、激光器、同步控制器、耦合器、传感光纤、滤光器、光电探头、信号放大器、数据采集器和计算机组成。其工作原理为：激光器连续不断地向传感光缆中发射激光，激光在光缆中传输过程中会发生后向散射，由于喇曼光谱对温度是敏感的，通过耦合器和分光器将后向散射光中的喇曼光谱分离出来，再经过光电转换和信号放大处理后进行数据采集，然后再将采集到的数据送往数据处理器计算机进行处理计算，最终得出温度数据。

在分布式光纤温度传感系统中，Stocks和反Stocks光强是两个很重要的参数；现在主要是采用分路同时测量是采用分路分别测量Stocks和反Stocks；但由于两个光路中的滤光器、探测器和放大器等的参数不可能相同。现有的方法存在的缺陷和不足如下：

1、由于它是分路测量，需要很大的光信号；

2、该装置有带宽限制和偏离差异，测温精度不高；

3、用了多套器件，设备成本高；

4、仪器工作稳定性不好，需处理的数据量大。

故仍然需要对现有分布式光纤温度传感设备的内部结构进行进一步改进。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种单通道分时检测两种喇曼(Raman)光(Stocks光与反Stocks)的分布式光纤温度传感装置，该装置没有带宽限制和偏离差异，提高了测量温温精度；减少了器件，降低设备成本；仪器工作稳定性好，减少了需处理的数据；克服了现有技术中存在的缺点和不足。

为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案：一种单通道分时检测两种喇曼(Raman)光的分布式光纤温度传感装置，其主要包括激光器，激光器的输入端与激光驱动器的输出端连接，激光驱动器的输入端与同步控制器的输出端连接，同步控制器的输入端与数据处理器的输出端连接，激光器的输出端与Stocks与反Stocks分时滤光耦合装置的输入端连接，Stocks与反Stocks分时滤光耦合装置的输出端与光电探测器的输入端连接，光电探测器的输出端与放大器的输入端连接，放大器的输出端与数据采集器的输入端连接，数据采集器的输出端与数据处理器的一输入端连接，其特征在于：所述Stocks与反Stocks分时滤光耦合装置由反Stocks滤光镜、Stocks滤光镜、若干反光镜和快门构成。

作为本实用新型的优选方案之一，所述反光镜为3—6个，所述快门在一组反光镜之间，且被数据采集器控制，透过它的光按一定频率被截断。

本实用新型一种单通道分时检测两种喇曼光(Stocks与反Stocks)的分布式光纤温度传感装置，其特征在于：当计算机发送温度监测命令给数据处理器，数据处理器立刻驱动同步控制器发出同步脉冲控制激光驱动器和数据采集器同步工作；激光驱动器接到同步控制器发来的同步脉冲后就开始驱动激光器工作，向光纤中连续不断地发送激光；激光在光纤中传输时会发生后向喇曼散射，后向散射回来的激光信号进入Stocks与反Stocks分时耦合器，被Stocks与反Stocks分时耦合器中的滤光器组和反射镜组与快门配合，分时的分离出Stocks光与反Stocks光；被分离出来的Stocks与反Stocks光传送到光电探测器将光信号转换成电信号，电信号被放大器放大后由数据采集器来进行数据采集，经数据采集器采集到的数据送往数据处理器综合处理，最后经FPGA高速数据处理器处理过的数据被送给计算机显示温度曲线。

作为本实用新型的优选方案之一，所述步骤三包括反Stocks滤光镜透过反Stocks光而反射其他光信号；Stocks滤光镜透过Stocks光而反射其他光信号；Stocks光经过反Stocks滤光镜的反射和Stocks滤光镜的过滤及反光镜，被由数据采集器控制的快门按一定频率截断，再经过反光镜和反Stocks滤光镜的反射后，进入光电探测器。

本实用新型公开了一种单通道分时检测两种喇曼光的分布式光纤温度传感装置，其与传统的光纤测温传感装置相比本实用新型有如下优点和积极效果：

1、该装置没有带宽限制和偏离差异，提高了测量精度；

2、减少主要器件，降低了设备成本；