[實用新型]一種具有高空間分辨率高速度的光纖測溫傳感系統

無效

• 申請號: 200820054896.1
• 申請日: 2008-01-18
• 公開（公告）號: CN201138253Y
• 公開（公告）日: 2008-10-22
• 發明（設計）人: 周正仙
• 申請（專利權）人: 上海華魏自動化設備有限公司
• 主分類號: G01K11/32
• 分類號: G01K11/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及溫度監控的技術領域，具體的說是一種具有高空間分辨率高速度的光纖測溫傳感系統，特別涉及其設備連接結構。

背景技術

光纖測溫傳感系統主要用于交通、建筑、電力、煤礦、石化等行業，其作用是對這些重要的場所進行實時溫度監控。它對與保證工業系統設備正常運行，保障生命和財產的安全起著重要的作用。

現有的光纖測溫傳感系統是由激光驅動器、激光器、同步控制器、耦合器、恒溫槽、參考光纖、分光器、光電探頭、信號放大器、數據采集器和計算機組成。其工作原理為：激光器連續不斷地向探測光纜中發射激光，激光在光纜中傳輸過程中會發生后向散射，由于喇漫光譜對溫度是敏感的，可通過耦合器和分光器將后向散射光中的喇漫光譜分離出來，再經過光電轉換和信號放大處理后進行數據采集，然后再將采集到的數據送往數據處理器計算機進行處理計算，最終得出溫度數據。

在光纖傳感系統中，空間分辨率是一個十分重要的參數，在測量溫度場信息時，總是希望空間分辨率盡可能的小，同時又要求測溫的精度盡可能的高，還需要系統具有快速的探測特性。為改善空間分辨率，必然要提高數據采集器采樣的速率，激光在傳感光纖中的傳輸速率約為2×10⁸m/s，為滿足1米的空間分辨率，數據采集器的速率將達到100Mb/s(在這里不考慮系統帶寬的影響)；提高測溫精度必然要求增加數據采集器采樣位數，溫度信號是淹沒于噪聲之中的，所以實際采樣的對象是帶有噪聲的信號。實驗證明，若系統的測溫量程為-250～700℃，為了保證±2℃的測溫精度，數據采集器位數不得低于10位；而數據采集器的高采樣率與高采樣位數是相互制約的兩個參數；因此，現有的光纖溫度傳感系統在滿足測溫精度的情況下空間分辨率很難做到很小。另外現有的光纖測溫傳感系統采用計算機來做數據處理，計算機對送來的數據并非及時進行處理的，這就影響了光纖測溫傳感系統數據處理速度，從而影響系統的探測響應速度。

故仍然需要對現有技術進行進一步改進。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種具有高空間分辨率高速度的光纖測溫傳感系統，其可在保證測溫精度的同時可以將空間分辨率做到很小，100Mbs速度的數據采集器可以達到0.2米的空間分辨率，并且采用高速FPGA來進行數據處理，提高系統響應速度，克服了現有技術中存在的缺點和不足。

為了實現上述目的，本發明的技術方案是：一種具有高空間分辨率高速度的光纖測溫傳感系統，它包括激光器，激光器的一端與激光驅動器的一端連接，激光器的另一端與耦合器的一端連接，激光驅動器的另一端與同步控制器的一端連接，耦合器的另外兩端分別和分光器的一端、參考光纖連接，而參考光纖置于恒溫槽內，分光器的另一端與光電轉換器一端連接，光電轉換器的另一端與信號放大器的一端連接，信號放大器的另一端與數據采集器的一端連接，其特征在于：所述數據采集器的另外兩端分別和時序控制器的一端、信號綜合器的一端連接，同步控制器的另外兩端分別和時序控制器的另一端、數據處理器的一端連接，數據處理器的另一端與信號綜合器的另一端連接。

本實用新型公開了一種具有高空間分辨率高速度的光纖測溫傳感系統，其與傳統的光纖測溫傳感系統相比本實用新型有如下優點和積極效果，1、采用多個數據采集器并行采集數據，縮小了空間分辨率；2、使用高速FPGA來處理數據，加快了數據處理速度。其可在保證測溫精度的同時可以將空間分辨率做到很小，100Mbs速度的數據采集器可以達到0.2米的空間分辨率，并且采用高速FPGA來進行數據處理，提高系統響應速度。

附圖說明

下面結合附圖和本實用新型的具體實施例對本實用新型作進一步詳細描述：

圖1為本實用新型結構示意圖；

圖2為本實用新型采樣電路工作原理圖；

圖3為本實用新型工作原理圖。

具體實施方式

下面參照附圖，對本實用新型進一步進行描述

本實用新型為一種具有高空間分辨率高速度的光纖測溫傳感系統，它主要包括激光器1，激光器1的一端與激光驅動器2的一端連接，激光器1的另一端與耦合器3的一端連接，激光驅動器2的另一端與同步控制器4的一端連接，耦合器的另外兩端分別和分光器的一端、參考光纖連接，而參考光纖置于恒溫槽內，分光器的另一端與光電轉換器一端連接，光電轉換器的另一端與信號放大器的一端連接，信號放大器的另一端與數據采集器的一端連接，其特征在于：所述數據采集器的另外兩端分別和時序控制器的一端、信號綜合器的一端連接，同步控制器的另外兩端分別和時序控制器的另一端、數據處理器的一端連接，數據處理器的另一端與信號綜合器的另一端連接。