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分布式光纤测温系统的应用价值

发布时间:2017-06-07   阅读:959次   字号:  

温度一直是与人类生活息息相关的重要信息,从原始人类的钻木取火,到现代人类社会的日常生活,都离不开温度,而温度的测量技术愈发凸显它的重要性。随着现代社会的高速发展,温度信息对现代工业生产、公共区域安全、人们日常生活等具有越来越重要的作用,我们对温度测量技术的要求也越来越高。尤其是电力设备运行场所的火灾预防,因为电力设备在运行过程中长期处于高压高电流状态下容易引起设备温度上升而引起火灾,如果能在温度异常上升期间及时发现并采取相应措施就能避免不必要的人力以及财产损失。因此我们需要采用有效的实时温度测量方法进行相应的温度监测,来避免不必要的火灾发生。

至今为止,温度测量方式已经多种多样,尤其是传统的一些温度测量方法已经发展的非常成熟,有接触式和非接触式两种类型,比较常见的膨胀式的有水银温度计、有机液体温度计等,压力式的有液体压力温度计和压力温度计等,电阻式的有铂电阻和热敏电阻温度计等,热电动势式的有热电偶温度计等,它们以结构简单、测量方便精度高以及成本低等优点大量应用于社会各个方面,但这些测温方式一般不能实现温度的分布式测量,不能在高温强电磁等场所长期稳定运行,因此,在现代社会中,这些传统的测温方法受到了很大的限制。

光纤传感技术是随着光纤通信技术的不断进步而发展起来的,传感光纤的材质一般是玻璃或者塑料,光信号在传感光纤中传播时会与光纤材质碰撞发生全反射,依靠此原理来实现信息的传播,由于光在光纤中的全反射基本没有损耗产生,因此,可以利用其原理实现长距离低损耗的信号传输。光纤不仅可以作为传输信号的媒介,还可以作为传感介质测量各种物理信号。光信号在传感光纤中传播时,一些表示光的特征量在外界因素的影响下会发生一些变化,通过光电探测器件实现信号的光电转换进而实现信息解调。其中光纤温度传感器的应用比较广泛,分为点式和分布式。顾名思义,点式光纤温度传感器实现单点温度测量,例如,热色效应光纤温度传感器、吸收型光纤温度传感器等。分布式可实现待测区域的多点分布式温度测量。它们的结构简单,利用光纤作为传感媒介,利用光纤的特质可将其按任意形状铺设在待测区,测量距离长范围广,同时具有电绝缘性好,抗电磁辐射,耐腐蚀,灵敏度高等优点,能够实现沿光纤分布待测点的分布式光纤测温传感器具有以下特点:

(1)光纤材质柔软,可按任意形状在待测区域铺设,实现任意地形的温度测量。

(2)光纤具有电绝缘性,抗强电磁辐射,可应用于易燃易爆场合。

(3)结构简单操作方便,测量距离长,可实现待测区域温度的分布式测量。

在工程实际现场,往往伴随着地形复杂环境恶劣情况,以至于传统的测温方式不能适用于这些场合,比如远距离输电的高压电缆需要实现沿电缆分布的温度监测,电力设备集中运行的变电站场所,发生温度升高的地方多集中于结构复杂的各电力设备大电流通过的地点,这些场所的温度待测点分布广且空间地形复杂,传统的测温方式不易实现。除此之外,一些大空间的场所,比如仓库、隧道、管道等,温度待测点多分布于空间内部,利用分布式光纤测温系统可轻易监测这些场所的温度分布情况,因此对分布式光纤测温系统的研究具有非常高的价值意义。

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