【摘要】：隨著科技的發(fā)展，測溫技術種類也越來越豐富化。其中，分布式光纖測溫技術因其具有實時性，連續(xù)性，抗電磁干擾等特性，從1977年開始，已伴隨著光纖通信技術開始快速發(fā)展起來，目前分布式光纖傳感技術已經廣泛應用于日常的生產生活當中。分布式光纖測溫技術主要分為分布式拉曼測溫技術及分布式布里淵測溫技術兩種，分布式布里淵測溫技術發(fā)展較晚，起始于20世紀80年代末期，目前日本，加拿大，瑞士已有公司在將其進行產品實用化，國內同類產品較少。而分布式拉曼測溫技術因其發(fā)展較早、相比布里淵測溫技術較為簡單，因此發(fā)展較為迅速，目前國內外均有產品出現(xiàn)。 目前對分布式拉曼測溫系統(tǒng)的應用較多，對電廠、隧道、大橋、建筑大廈溫度的實時監(jiān)控已變的尤為重要，因此對DTS系統(tǒng)的需求也越來越大，這也就促使我們對分布式拉曼測溫系統(tǒng)進一步優(yōu)化，使其變的性價比更高。 針對分布式拉曼測溫系統(tǒng)研究主要可以分為兩種：一種是對傳感距離進行優(yōu)化擴展，可以通過改進數(shù)據處理方法及改變實驗結構（例如：對激光器脈沖進行編碼等方法），將傳感距離進行有效加長，另外一種是對實驗裝置進行優(yōu)化，通過對激光器的優(yōu)化（脈沖激光器輸出脈沖的穩(wěn)定性）、波分復用的選擇、APD的控制等進行優(yōu)化。 圍繞分布拉曼測系統(tǒng)，我們進行了如下的研究： ⑴深入了解分布式拉曼測溫系統(tǒng)中拉曼散射光產生及測溫原理，比較各種解調方式對拉曼測溫系統(tǒng)的影響. ⑵通過對脈沖激光器的分析，選擇最為穩(wěn)定的激光器進行實驗，可以減小脈沖寬度變化對后續(xù)數(shù)據處理的影響。 ⑶對APD進行深入了解，分析其產生噪聲的各個因素，以及APD增益與外界溫度、偏壓、入射功率等之間的關系。 ⑷進行了APD處于蓋革模式下可行性的分析，同時設計了APD溫度偏壓系統(tǒng)，保證APD可以穩(wěn)定工作在蓋革模式下。 ⑸對APD溫度偏壓控制系統(tǒng)進行分析，同時設計了雙層控溫系統(tǒng)，保證了APD兩端溫度變化控制在0.02℃以內。
【圖文】：

傳感介質而言，從 1977 年至今，也已經快速發(fā)展起來，光纖統(tǒng)[2]、準分布式傳感系統(tǒng)[3-6]，分布式傳感系統(tǒng)[7-12]三種。就測可測量溫度，還可測量壓力、應變、速度、振動等多種參量點的信息測量，此時信息的測量靠的是微型傳感器，其優(yōu)點是實現(xiàn)多點測量；準分布式傳感系統(tǒng)即多點式的傳感，一根光，通過對各個傳感器的信息反饋分析，可以得到光纖沿線各個式傳感系統(tǒng)而言可以更好的掌握光纖沿線的信息測量，缺點叉敏感問題，，且無法長距離、實時獲得信息分布；分布式光纖中的傳輸特性，測量沿光纖方向的溫度、應變、壓力等各統(tǒng)和準分布式傳感系統(tǒng)，其優(yōu)點是可遠距離內連續(xù)測量，及價比高，缺點是技術較為復雜，空間分辨率和被測量分辨率定的制約關系，因此遠距離高精度的測量目前還在實驗中，定的距離。圖 1-1 為分布式光纖傳感的主要應用示意圖[13-18]

太原理工大學碩士研究生學位論文系統(tǒng)，利用后向布里淵散射的分布式光纖傳感系統(tǒng)，利用感系統(tǒng)。如圖 1-2 所示為后向散射光頻譜分布示意圖，其均勻介質發(fā)生彈性散射的后向散射光，其散射光頻率不變子與非均勻介質發(fā)生非彈性散射同時產生了后向頻移，因光和反斯托克光兩種成分。
【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN253

【參考文獻】

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本文編號：2525174