[实用新型]高分辨率分布式光纤温度传感器和测温装置

权利要求书

1.一种高分辨率分布式光纤温度传感器，设有由脉冲光纤激光器、波分复用器、定标光纤、传感光纤、光电接收模块、数据采集卡组成的测温环路，其特征在于还设有同步误差监测环路，脉冲光纤激光器的输出端与波分复用器相连接，波分复用器的输出端与1*2光纤耦合器相连接，1*2光纤耦合器的两路输出端分别与定标光纤、脉冲光电转换器的输入端相连接，其中定标光纤的输出端与传感光纤相连接，脉冲光电转换器的输出端与数据采集卡相连接，由传感光纤中返回的背向散射光信号经波分复用器处理后获得斯托克斯光信号、反斯托克斯光信号分别由与波分复用器相连接的两路光电接收模块接收，两路光电接收模块的输出端分别与数据采集卡相连接，数据采集卡的输出端与脉冲光纤激光器相连。

2.根据权利要求1所述的一种高分辨率分布式光纤温度传感器，其特征在于所述数据采集卡内设有输入端与脉冲光电转换器输出端相连接的同步误差监测数据采集电路，

与同步误差监测数据采集电路相连接的误差计算电路，

以及与误差计算电路相连接的用于判断是否进行背向光信号累加的判定电路；

设有用输入端与两路光电接收模块的输出端相连接的背向光信号接收电路，

与背向光信号接收电路相连接的累加处理电路，

与累加处理电路相连接的用于将背向光信号的处理结果上传至工控机的上传电路；

还设有用于向脉冲光纤激光器发送固定重复频率的脉冲触发电路，

其中用于判定是否进行背向光信号累加的判定电路的输出端与累加处理电路相连接，

脉冲触发电路的输出端与脉冲光纤激光器的触发信号输入端相连接，脉冲触发电路还与误差计算电路相连接。

3.根据权利要求1所述的一种高分辨率分布式光纤温度传感器，其特征在于所述脉冲光电转换器，由波长为1550nm的Pin管或APD、高压模块及运放电路构成，高压模块的输出端与Pin管或APD的输入端相连，Pin管或APD的输出端与运放电路的输出端相连。

4.一种高分辨率分布式光纤测温装置，包括工控机、光纤拉曼温度传感器，光纤拉曼温度传感器中的数据采集卡与工控机相连，数据采集卡将接收到的2路拉曼散射信号经USB总线上传至工控机，其特征在于所述光纤拉曼温度传感器采用如权利要求1-3中任意一项所述的高分辨率分布式光纤温度传感器。

5.根据权利要求4所述的高分辨率分布式光纤测温装置，其特征在于所述脉冲光纤激光器，中心波长为1550nm，脉冲宽度5ns，重复频率10KHz，峰值功率20W。

6.根据权利要求4所述的高分辨率分布式光纤测温装置，其特征在于所述1*2光纤耦合器，中心波长1550nm，分光比为90：10， 插入损耗<0.7dB。

7.根据权利要求5所述的高分辨率分布式光纤测温装置，其特征在于所述的波分复用器由中心波长1450nm的背向拉曼反斯托克斯散射光宽带滤波片、中心波长1660nm的背向拉曼斯托克斯散射光宽带滤波片和Rayleigh散射光滤波片构成。

8.根据权利要求5所述的高分辨率分布式光纤测温装置，其特征在于所述的数据采集卡，采样率为200MSPS，模拟输入通道数为2，ADC精度为12bits。