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        分布式光纖溫度傳感器技術(shù)原理
        點(diǎn)擊量:614發(fā)布時(shí)間:2014/10/27 20:31:33

         

        分布式光纖溫度傳感器技術(shù)原理

        分布式光纖溫度傳感器技術(shù)主要依據(jù)光纖的光時(shí)域反射和光纖的背向喇曼散射溫度效應(yīng)。激光脈沖射入光纖內(nèi)部,光子與光纖材料分子在內(nèi)部相互作用,一部分光被反射回來,反射光攜帶著被散射光子運(yùn)動的熱信息。因此,被反射回來光的光譜攜帶了光纖的溫度信息,可以測量沿光纖每一點(diǎn)的溫度。
              光譜的分析包括激光在光纖中的傳播速率,通常(像雷達(dá)原理)和光的速度一樣,用很短的時(shí)間間隔(比如1米)去掃描整個(gè)光纖的長度,根據(jù)這樣沿光纖的溫度分布就可以決定了。需要提出的是所測得的每一點(diǎn)溫度是一段光纖上的平均溫度。由于光的速度很快,因此一條數(shù)千米長的光纖可以在不到一秒的時(shí)間內(nèi)掃描完畢。
        分布光纖溫度傳感技術(shù)設(shè)備包括兩部分:傳感光纜和主機(jī)。光纜里面通常有若干根光纖組成,光纖是溫度敏感材料,因此沿著光纖(光纜)可以連續(xù)測量任意一點(diǎn)的溫度。這就是一種研究溫度變化的設(shè)備。
        傳感器
              能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置。通常有敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。
        ① 敏感元件是指傳感器中能直接(或響應(yīng))被測量的部分。
        ② 轉(zhuǎn)換元件指傳感器中能較敏感元件感受(或響應(yīng))的北側(cè)量轉(zhuǎn)換成是與傳輸和(或)測量的電信號部分。
        ③ 當(dāng)輸出為規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)信號時(shí),則稱為變送器。
        2.測量范圍
        在允許誤差限內(nèi)被測量值的范圍。
        3. 量程
        測量范圍上限值和下限值的代數(shù)差。
        4. 精確度
        被測量的測量結(jié)果與真值間的一致程度。
        5.重復(fù)性
        在所有下述條件下,對同一被測的量進(jìn)行多次連續(xù)測量所得結(jié)果之間的符合程度:
        相同測量方法:
        相同觀測者:
        相同測量儀器:
        相同地點(diǎn):
        相同使用條件:
        在短時(shí)期內(nèi)的重復(fù)。
        6. 分辨力
        傳感器在規(guī)定測量范圍圓可能檢測出的被測量的最小變化量。
        7. 閾值
        能使傳感器輸出端產(chǎn)生可測變化量的被測量的最小變化量。
        8. 零位
        使輸出的絕對值為最小的狀態(tài),例如平衡狀態(tài)。
        9. 激勵(lì)
        為使傳感器正常工作而施加的外部能量(電壓或電流)。
        10. 最大激勵(lì)
        在市內(nèi)條件下,能夠施加到傳感器上的激勵(lì)電壓或電流的最大值。
        11. 輸入阻抗
        在輸出端短路時(shí),傳感器輸入的端測得的阻抗。
        12. 輸出
        有傳感器產(chǎn)生的與外加被測量成函數(shù)關(guān)系的電量。
        13. 輸出阻抗
        在輸入端短路時(shí),傳感器輸出端測得的阻抗。
        14. 零點(diǎn)輸出
        在市內(nèi)條件下,所加被測量為零時(shí)傳感器的輸出。
        15. 滯后
        在規(guī)定的范圍內(nèi),當(dāng)被測量值增加和減少時(shí),輸出中出現(xiàn)的最大差值。
        16. 遲后
        輸出信號變化相對于輸入信號變化的時(shí)間延遲。
        17. 漂移
        在一定的時(shí)間間隔內(nèi),傳感器輸出終于被測量無關(guān)的不需要的變化量。
        18. 零點(diǎn)漂移
        在規(guī)定的時(shí)間間隔及室內(nèi)條件下零點(diǎn)輸出時(shí)的變化。
        19. 靈敏度
        傳感器輸出量的增量與相應(yīng)的輸入量增量之比。
        20. 靈敏度漂移
        由于靈敏度的變化而引起的校準(zhǔn)曲線斜率的變化。
        21.熱靈敏度漂移
        由于靈敏度的變化而引起的靈敏度漂移。
        22. 熱零點(diǎn)漂移
        由于周圍溫度變化而引起的零點(diǎn)漂移。
        23. 線性度
        校準(zhǔn)曲線與某一規(guī)定只限一致的程度。
        24. 菲線性度
        校準(zhǔn)曲線與某一規(guī)定直線偏離的程度。
        25.長期穩(wěn)定性
        傳感器在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)仍能保持不超過允許誤差的能力。
        26. 固有憑率
        在無阻力時(shí),傳感器的自由(不加外力)振蕩憑率。
        27. 響應(yīng)
        輸出時(shí)被測量變化的特性。
        28.補(bǔ)償溫度范圍
        使傳感器保持量程和規(guī)定極限內(nèi)的零平衡所補(bǔ)償?shù)臏囟确秶?
        29. 蠕變
        當(dāng)被測量機(jī)器多有環(huán)境條件保持恒定時(shí),在規(guī)定時(shí)間內(nèi)輸出量的變化。
        30. 絕緣電阻
        如無其他規(guī)定,指在室溫條件下施加規(guī)定的直流電壓時(shí),從傳感器規(guī)定絕緣部分之間測得的電阻值。

        分布式光纖溫度傳感器技術(shù)主要依據(jù)光纖的光時(shí)域反射和光纖的背向喇曼散射溫度效應(yīng)。激光脈沖射入光纖內(nèi)部,光子與光纖材料分子在內(nèi)部相互作用,一部分光被反射回來,反射光攜帶著被散射光子運(yùn)動的熱信息。因此,被反射回來光的光譜攜帶了光纖的溫度信息,可以測量沿光纖每一點(diǎn)的溫度。
              光譜的分析包括激光在光纖中的傳播速率,通常(像雷達(dá)原理)和光的速度一樣,用很短的時(shí)間間隔(比如1米)去掃描整個(gè)光纖的長度,根據(jù)這樣沿光纖的溫度分布就可以決定了。需要提出的是所測得的每一點(diǎn)溫度是一段光纖上的平均溫度。由于光的速度很快,因此一條數(shù)千米長的光纖可以在不到一秒的時(shí)間內(nèi)掃描完畢。
        分布光纖溫度傳感技術(shù)設(shè)備包括兩部分:傳感光纜和主機(jī)。光纜里面通常有若干根光纖組成,光纖是溫度敏感材料,因此沿著光纖(光纜)可以連續(xù)測量任意一點(diǎn)的溫度。這就是一種研究溫度變化的設(shè)備。
        傳感器
              能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置。通常有敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。
        ① 敏感元件是指傳感器中能直接(或響應(yīng))被測量的部分。
        ② 轉(zhuǎn)換元件指傳感器中能較敏感元件感受(或響應(yīng))的北側(cè)量轉(zhuǎn)換成是與傳輸和(或)測量的電信號部分。
        ③ 當(dāng)輸出為規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)信號時(shí),則稱為變送器。
        2.測量范圍
        在允許誤差限內(nèi)被測量值的范圍。
        3. 量程
        測量范圍上限值和下限值的代數(shù)差。
        4. 精確度
        被測量的測量結(jié)果與真值間的一致程度。
        5.重復(fù)性
        在所有下述條件下,對同一被測的量進(jìn)行多次連續(xù)測量所得結(jié)果之間的符合程度:
        相同測量方法:
        相同觀測者:
        相同測量儀器:
        相同地點(diǎn):
        相同使用條件:
        在短時(shí)期內(nèi)的重復(fù)。
        6. 分辨力
        傳感器在規(guī)定測量范圍圓可能檢測出的被測量的最小變化量。
        7. 閾值
        能使傳感器輸出端產(chǎn)生可測變化量的被測量的最小變化量。
        8. 零位
        使輸出的絕對值為最小的狀態(tài),例如平衡狀態(tài)。
        9. 激勵(lì)
        為使傳感器正常工作而施加的外部能量(電壓或電流)。
        10. 最大激勵(lì)
        在市內(nèi)條件下,能夠施加到傳感器上的激勵(lì)電壓或電流的最大值。
        11. 輸入阻抗
        在輸出端短路時(shí),傳感器輸入的端測得的阻抗。
        12. 輸出
        有傳感器產(chǎn)生的與外加被測量成函數(shù)關(guān)系的電量。
        13. 輸出阻抗
        在輸入端短路時(shí),傳感器輸出端測得的阻抗。
        14. 零點(diǎn)輸出
        在市內(nèi)條件下,所加被測量為零時(shí)傳感器的輸出。
        15. 滯后
        在規(guī)定的范圍內(nèi),當(dāng)被測量值增加和減少時(shí),輸出中出現(xiàn)的最大差值。
        16. 遲后
        輸出信號變化相對于輸入信號變化的時(shí)間延遲。
        17. 漂移
        在一定的時(shí)間間隔內(nèi),傳感器輸出終于被測量無關(guān)的不需要的變化量。
        18. 零點(diǎn)漂移
        在規(guī)定的時(shí)間間隔及室內(nèi)條件下零點(diǎn)輸出時(shí)的變化。
        19. 靈敏度
        傳感器輸出量的增量與相應(yīng)的輸入量增量之比。
        20. 靈敏度漂移
        由于靈敏度的變化而引起的校準(zhǔn)曲線斜率的變化。
        21.熱靈敏度漂移
        由于靈敏度的變化而引起的靈敏度漂移。
        22. 熱零點(diǎn)漂移
        由于周圍溫度變化而引起的零點(diǎn)漂移。
        23. 線性度
        校準(zhǔn)曲線與某一規(guī)定只限一致的程度。
        24. 菲線性度
        校準(zhǔn)曲線與某一規(guī)定直線偏離的程度。
        25.長期穩(wěn)定性
        傳感器在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)仍能保持不超過允許誤差的能力。
        26. 固有憑率
        在無阻力時(shí),傳感器的自由(不加外力)振蕩憑率。
        27. 響應(yīng)
        輸出時(shí)被測量變化的特性。
        28.補(bǔ)償溫度范圍
        使傳感器保持量程和規(guī)定極限內(nèi)的零平衡所補(bǔ)償?shù)臏囟确秶?
        29. 蠕變
        當(dāng)被測量機(jī)器多有環(huán)境條件保持恒定時(shí),在規(guī)定時(shí)間內(nèi)輸出量的變化。
        30. 絕緣電阻
        如無其他規(guī)定,指在室溫條件下施加規(guī)定的直流電壓時(shí),從傳感器規(guī)定絕緣部分之間測得的電阻值。


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