光纖傳感器測(cè)溫技術(shù)是隨著光導(dǎo)纖維和光纖通信技術(shù)發(fā)展的一種新的傳感技術(shù)。

光纖測(cè)溫的種類

光纖測(cè)溫主要分為兩種:一種是以光纖直接作為傳感器;另一種是以光纖光柵作為基礎(chǔ)傳感器。

光纖光柵測(cè)溫是以光纖作為信號(hào)傳輸媒介和傳感器載體,在光纖中寫(xiě)入光柵作為傳感器,利用布拉格光柵的溫度敏感性和光的反射原理,光柵受溫度影響波長(zhǎng)發(fā)生變化,通過(guò)解析波長(zhǎng)變化信息獲得溫度信息。光纖光柵測(cè)溫系統(tǒng)通過(guò)在光纖中寫(xiě)入光柵,利用光柵的布拉格散射波長(zhǎng)特性實(shí)現(xiàn)測(cè)溫,其成本較高,且在高溫環(huán)境下光柵存在退敏風(fēng)險(xiǎn),可靠性不足。光柵雖布置于光纖,可采用線型布置,但其仍屬于點(diǎn)式測(cè)量,設(shè)計(jì)、施工和調(diào)試過(guò)程較繁瑣,維護(hù)性也較差。

分布式光纖測(cè)溫也是以光纖作為信號(hào)傳輸媒介,同時(shí)直接將其作為傳感元件,根據(jù) OTDR(光時(shí)域反射計(jì))測(cè)量原理,利用拉曼散射效應(yīng)進(jìn)行測(cè)溫。當(dāng)測(cè)溫主機(jī)向光纖注入光脈沖后,光纖中的拉曼散射光會(huì)沿光纖反射回來(lái),這部分拉曼散射光與溫度有著密切的關(guān)系。測(cè)溫主機(jī)將對(duì)這部分拉曼散射光進(jìn)行處理和分析,從而計(jì)算出傳感光纖各部位溫度。分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)(DistributedTempera-tureSensing,簡(jiǎn)稱 DTS)實(shí)際上是光纖光柵測(cè)溫系統(tǒng)換代產(chǎn)品,DTS是分布式的、連續(xù)的、功能型的光纖溫度測(cè)量系統(tǒng)。其中光纖既作為傳感元件也作為傳輸介質(zhì),利用一根光纜即可以完整監(jiān)測(cè)防護(hù)區(qū)域各位置溫度,可進(jìn)行實(shí)時(shí)、在線、連續(xù)溫度分布監(jiān)測(cè)和熱源定位,具有容易安裝布線、可遠(yuǎn)距離分布測(cè)量、可按需劃區(qū)等優(yōu)點(diǎn),且可靠性、可維護(hù)性較佳。具有預(yù)、報(bào)警功能,支持定溫、差溫、溫升、平均溫度等報(bào)警方式,可以對(duì)每點(diǎn)靈活設(shè)置報(bào)警方式和報(bào)警值。

線型測(cè)溫技術(shù)的類型

線型測(cè)溫主要手段為電纜測(cè)溫和光纖測(cè)溫。

電纜測(cè)溫采用感溫電纜,其結(jié)構(gòu)主要為兩根彈性鋼絲,每根鋼絲外面包有一層絕緣感溫材料。在正常監(jiān)視狀態(tài)下,兩根鋼絲處于絕緣狀態(tài),當(dāng)周邊環(huán)境溫度上升到預(yù)定動(dòng)作溫度時(shí),溫度敏感材料破裂,兩根鋼絲產(chǎn)生短路,輸入模塊檢查到短路信號(hào)后產(chǎn)生告警。感溫電纜是一種帶電檢測(cè),技術(shù)局限性較大,不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)測(cè)溫,故不能實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)視設(shè)備溫度,已逐漸被光纖測(cè)溫替代。