分布式光纤传感技器.ppt

1分布式光纤传感技术与应用内容概要?概述?准分布式 FBG 传感技术?分布式光纤传感技术?散射型分布式传感器?相位调制型分布式传感器?偏振型分布式传感器?微弯型分布式传感器?荧光性分布式传感器?光纤传感技术的发展?分布式光纤传感技术的应用 2 一分布式光纤传感器概述? 1 定义分布式光纤传感器是利用光波在光纤中的传输特性, 可沿光纤长度方向连续的传感被测量(温度、压力、应力和应变等)。光纤既是感受被测量的传感介质,又是传输被测量的传输介质。? 2 优点: ①测量空间范围大:上千米---上百千米。②结构简单、使用方便:传感与传输使用同根光纤。③性价比低:单位长度内信息获取成本大大降低。 3 ? 3 研究重点?①传感元件的选择(要求给出被测量沿空间位置的连续变化值), 可利用光纤中传输损耗、模耦合、传播的相位差以及非线性效应等给出连续分布的测量结果。?②解调方法的确定(要求给出被测量对应的空间位置) ?可利用光时域反射技术、扫描干涉技术等给出被测量所对应的空间位置。? 4 分类 4 ? 5 分布式光纤传感器原理结构图由光源、传感、信号处理和显示三部分组成。 5 光源光探测器信号处理光放大器光纤耦合器被测光纤示波器关键技术: ①大功率、窄脉冲输出, ②低噪声、高灵敏度光探测, ③高速率信号处理 6 分布式光纤传感器的特征参量?①空间分辨率对沿传感光纤的长度分布的被测量进行测量时所能分辨的最小空间距离。影响因素: 脉冲的持续时间,探测器的响应时间。?②时间分辨率?传感器对被测量进行测量时,达到被测量的分辨率所需的时间。表征传感器测量的实时性能。影响因素:采样次数,计算平均的次数。?③被测量分辨率?指传感器对被测量能正确测量的程度。一般用信噪比为 1时作为判据。如温度分辨率是指信噪比为 1时对应的温度变化量。?影响因素:光源功率,探测器灵敏度,探测器噪声,系统耦合损耗。 6 二准分布式 FBG 光纤传感技术 7 光纤光栅:一种波长分选与光谱分离的设备。光纤光栅分布在光纤体内,可由紫外光对光纤侧面进行曝光,使纤芯的折射率沿轴向呈现出周期性。 2016-12-24 8 图 1 FBG 分布式测量原理图