[发明专利]基于光纤布里渊散射的分布式流体压力和温度同时测量装置及测量方法

权利要求书

1.基于光纤布里渊散射的分布式流体压力和温度同时测量装置，其特征是：它包括布里渊光时域检测与分析模块(1)、N个一体两腔结构(2)、传输光纤(3)、N个压力传感光纤(211)和N个温度传感光纤(221)；

每个一体两腔结构(2)均由一个压力传感器腔体(21)和一个温度传感器腔体(22)组成，所述压力传感器腔体(21)的腔体与外部空间之间设置有通孔，压力传感器腔体(21)和温度传感器腔体(22)上均开有过线孔；

N个压力传感光纤(211)分别设置在N个压力传感器腔体(21)中，N个温度传感光纤(221)分别设置在N个温度传感器腔体(22)中；

N个压力传感光纤(211)和N个温度传感光纤(221)通过传输光纤(3)串联连接后通过传输光纤(3)与布里渊光时域检测与分析模块(1)的光信号输入端连接；N个压力传感器腔体(21)的过线孔和N个温度传感器腔体(22)上的过线孔用于穿传输光纤(3)，并且每个过线孔处均做密封处理；N为正整数。

2.根据权利要求1所述的基于光纤布里渊散射的分布式流体压力和温度同时测量装置，其特征在于布里渊光时域检测与分析模块(1)采用布里渊光时域反射计实现。

3.根据权利要求1或2所述的基于光纤布里渊散射的分布式流体压力和温度同时测量装置，其特征在于每个压力传感光纤(211)和每个温度传感光纤(221)均是线圈式光纤。

4.根据权利要求3所述的基于光纤布里渊散射的分布式流体压力和温度同时测量装置，其特征在于传输光纤(3)为多段光纤或光缆熔接形成，所述传输光纤(3)由线芯(31)外部套装保护套(32)形成。

5.根据权利要求1、2或4所述的基于光纤布里渊散射的分布式流体压力和温度同时测量装置，其特征在于N个压力传感光纤(211)和N个温度传感光纤(221)均为裸光纤或带有薄涂层的光纤。

6.基于权利要求1所述的测量装置的基于光纤布里渊散射的分布式流体压力和温度同时测量方法，其特征是：它由以下步骤实现；

步骤一、将N个一体两腔结构(2)分布放置在高压流体中，作为N个测量点；

步骤二、布里渊光时域检测与分析模块(1)在每个测量点上测量压力传感光纤(211)的布里渊频移变化量Δv_BP和温度传感光纤(221)的布里渊频移变化量Δv_BT；

步骤三、布里渊光时域检测与分析模块(1)在每个测量点上根据步骤二测得的压力传感光纤(211)的布里渊频移变化量Δv_BP和温度传感光纤(221)的布里渊频移变化量Δv_BT通过公式：

ΔP=ΔvBP-ΔvBTkP]]>

计算该测量点上的压力变化量ΔP；

同时，通过公式：

ΔT=ΔvBTkT]]>

计算该测量点上的温度变化量ΔT；

式中：k_T、k_P分别是光纤布里渊频移的温度系数和压力系数；

步骤四、将步骤三获得的该测量点上压力变化量ΔP与初始压力P₀相加，获得该测量点上的流体压力值；

将步骤三获得的该测量点上温度变化量ΔT与初始温度T₀相加，获得该测量点上的流体温度值；实现对流体的每个测量点的压力和温度的同时测量。