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光纖極易受到環(huán)境溫度變化的影響,在OFDR傳感應(yīng)用中,可以同步布設(shè)另一根光纖用于補(bǔ)償溫度,以消除環(huán)境溫度變化帶來的影響,從而獲取待測(cè)量對(duì)象的準(zhǔn)確溫度變化。

OSI超高精度分布式光纖傳感監(jiān)控系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱OSI系統(tǒng))能支持多個(gè)通道的信號(hào)采集與處理,可分別采集測(cè)量光纖和補(bǔ)償光纖中的信號(hào),尤其適用于光纖受到外界應(yīng)力和溫度變化的應(yīng)用場(chǎng)景。下面案例將驗(yàn)證光纖受到外界應(yīng)力和溫度變化應(yīng)用場(chǎng)景中的溫度測(cè)量情況。

將處于松弛狀態(tài)的兩根同批次光纖置于同一環(huán)境中,在環(huán)境溫度變化的過程中,使用OSI系統(tǒng)連續(xù)測(cè)量?jī)筛饫w的溫度變化,隨時(shí)間推移的測(cè)量溫度如圖1所示。


圖1 兩根光纖溫度變化圖

從圖1中可以看出,兩根光纖的溫度隨時(shí)間推移基本相同,說明OSI系統(tǒng)具有良好的測(cè)溫穩(wěn)定性及一致性。

取一段裸纖和一段ETFE緊套光纖,將裸纖套上套管,然后分別固定于待測(cè)件表面相近位置。套管中的光纖兩端不做固定,保證光纖能在其中自由滑動(dòng)以作溫度補(bǔ)償。

在外力恒定、環(huán)境溫度變化的條件下,使用OSI系統(tǒng)連續(xù)測(cè)量緊套光纖的應(yīng)變,如圖2所示。

緊套光纖的實(shí)時(shí)應(yīng)變分布結(jié)果
圖2 緊套光纖的實(shí)時(shí)應(yīng)變分布結(jié)果

從圖2中可以看出,緊套光纖的測(cè)量應(yīng)變發(fā)生了漂移,這是由環(huán)境溫度變化引起的。利用套管光纖的測(cè)量結(jié)果對(duì)該應(yīng)變作溫度補(bǔ)償處理,連續(xù)的應(yīng)變測(cè)量結(jié)果呈現(xiàn)出一致性,如圖3所示。

經(jīng)溫度補(bǔ)償后的實(shí)時(shí)應(yīng)變分布結(jié)果

圖3 經(jīng)溫度補(bǔ)償后的實(shí)時(shí)應(yīng)變分布結(jié)果

由此說明,OSI系統(tǒng)可精準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)溫度補(bǔ)償測(cè)量,特別適用于光纖受到外界應(yīng)力和環(huán)境溫度變化的應(yīng)用場(chǎng)景中。


OSI超高精度分布式光纖傳感監(jiān)控系統(tǒng),廣泛應(yīng)用于溫度測(cè)量。該系統(tǒng)空間分辨率高達(dá)1mm,溫度測(cè)量精度最高可達(dá)±0.1℃,廣泛應(yīng)用于短距離、高分辨、高精度溫度測(cè)量領(lǐng)域。

基礎(chǔ)
參數(shù)
傳感長(zhǎng)度 100 m
空間分辨率 1~10 mm
溫度 測(cè)量精度 ±0.1
測(cè)量范圍 -200 ~ 1200

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