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分布式光纤温度传感器是一种比较新型的传感器,它用一根光导纤维作为温度信息的传感和传输介质,可以测量整个光纤长度上温度场的空间分布。和其他类型传感器相比,分布式光纤温度传感器有许多独特的优点,因此得到了广泛的关注并很快进入实用阶段。
作者参加了基于OTDR的拉曼型分布式光纤温度传感器项目的研制,该项目是浙江省重点科技项目,也是与韩国科学技术部韩中光技术研究中心的合作项目。本文就是作者在该项目中的工作小节。
在第一章中,首先对分布式光纤传感器的历史和现状作了一个简单的介绍,然后专门论述了基于OTDR的拉曼型分布式光纤温度传感器的原理利系统的基本组成部分。
在第二章中,结合我们正在进行的30km分布式光纤温度传感器项目,从系统设计的角度详细介绍了光源、光纤波分复用系统、光电检测系统、传感光纤、信号采集累加卡等各个基本组成部分的设计和选择注意事项。软件也是传感器系统中非常重要的一个部分,软件系统的设计包括总体结构的设计和开发工具的选择,第二章对软什结构的设计和开发工具的选择也作出了专门的论述。
系统的信噪比决定了测温的精度,系统稳定性又决定了系统的实用性,论文的第三章对系统的信噪比和稳定性进行了分析。系统的噪卢具有白噪声的性质,可以通过多次累加的办法来改善信噪比,降低测温不确定度。提山了基于硬件和软件的各种不同的方法来提高系统的稳定性,并对各种方法的效果利适用范围进行了讨论。
在系统软件的开发过程中,我们遇到了儿个比较特殊的问题,通过探索我们找到了解决的办法,第四章将这儿个问题作了集中的论述,它们是:采集卡的控制和数据的读取,多线程技术的应用,利用DBMS在程序之间进行通信米实现实时显示。
在30km分布式光纤温度传感器的研制过程中作者主要作了以下几个方面的工作:
独立完成了Windows环境下系统软俐的编制;分析了影响系统稳定性的因素,探讨了提高系统稳定性的方法;对各种光纤作了温度效应的实验,参与了光纤选择方案的探讨。
经过努力,我们完成了系统总体方案的设计,确定了采用多模光纤的方案,为30km分布式光纤温度传感器系统的研制成功打下了坚实的基础。