一、什么是分布式光纖傳感器
分布式光纖傳感器是光纖傳感器的一種,它是采用獨(dú)特的分布式光纖探測(cè)技術(shù),對(duì)沿光纖傳輸路徑上的空間分布和隨時(shí)間變化信息進(jìn)行測(cè)量或監(jiān)控的傳感器,它將傳感光纖沿場(chǎng)排布,可以同時(shí)獲得被測(cè)場(chǎng)的空間分布和隨時(shí)間的變化信息。
分布式光纖傳感技術(shù)是在70年代末提出的,它是隨著現(xiàn)在光纖工程中仍應(yīng)用十分廣泛的光時(shí)域反射(OTDR)技術(shù)的出現(xiàn)而發(fā)展起來的。在這十幾年里,產(chǎn)生了一系列分布式光纖傳感機(jī)理和測(cè)量系統(tǒng),并在多個(gè)領(lǐng)域得以逐步應(yīng)用。目前,這項(xiàng)技術(shù)已成為光纖傳感技術(shù)中最具前途的技術(shù)之一。
二、分布式光纖傳感器有哪些特點(diǎn)
分布式光纖傳感器的特點(diǎn)主要有:
1、分布式光纖傳感系統(tǒng)中的傳感元件僅為光纖。
2、一次測(cè)量就可以獲取整個(gè)光纖區(qū)域內(nèi)被測(cè)量的一維分布圖,將光纖架設(shè)成光柵狀,就可測(cè)定被測(cè)量的二維和三維分布情況。
3、系統(tǒng)的空間分辨力一般在米的量級(jí),因而對(duì)被測(cè)量在更窄范圍的變化一般只能觀測(cè)其平均值。
4、系統(tǒng)的測(cè)量精度與空間分辨力一般存在相互制約關(guān)系。
5、檢測(cè)信號(hào)一般較微弱,因而要求信號(hào)處理系統(tǒng)具有較高的信噪比。
6、由于在檢測(cè)過程中需進(jìn)行大量的信號(hào)加法平均、頻率的掃描、相位的跟蹤等處理,因而實(shí)現(xiàn)一次完整的測(cè)量需較長的時(shí)間。
三、分布式光纖傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域
1、結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)
大型結(jié)構(gòu)的應(yīng)力應(yīng)變和溫度監(jiān)測(cè)(管道、近海石油平臺(tái)、油井、大壩、堤壩、橋梁、建筑物、隧道、電纜等。)
2、滲漏探測(cè)
液體或天然氣管道、工業(yè)處理、大壩、罐體。
3、交通運(yùn)輸
路面的結(jié)冰探測(cè)、鐵路監(jiān)測(cè)等。
4、安全系統(tǒng)
火情或過熱溫度探測(cè)、電力電纜監(jiān)視、信號(hào)竊聽監(jiān)視、垃圾處理站監(jiān)測(cè)、山體滑坡監(jiān)測(cè)。
5、光纖通信
光纖光纜生產(chǎn)在線控制、光纜維護(hù)、工作光纜應(yīng)變監(jiān)測(cè)、光纖摻雜物測(cè)量。
6、環(huán)境測(cè)量
熱、通風(fēng)和空氣條件(hvac)、外界海洋,森林,野外場(chǎng)所的長期溫度測(cè)量。