[發明專利]分布式光纖應力溫度傳感裝置及其傳感方法

有效

• 申請號: 200910054966.2
• 申請日: 2009-07-16
• 公開（公告）號: CN101603866A
• 公開（公告）日: 2009-12-16
• 發明（設計）人: 仝芳軒;周正仙;皋魏;席剛
• 申請（專利權）人: 上海華魏光纖傳感技術有限公司
• 主分類號: G01L1/24
• 分類號: G01L1/24;G01K11/32
• 代理公司: 上海光華專利事務所
• 代理人: 余明偉

1.一種分布式光纖應力溫度傳感裝置，其特征在于，該傳感裝置包括：

光源，用以發出連續光；

脈沖調制器，用以根據設計脈沖參數將光源發出的激光調制成所需要的脈沖光波；

環形器，用以將后向散射回來的激光分出來，輸出給一耦合器；

耦合器，用以將后向散射回來的激光分成兩路分別傳給兩個不同的濾光器：喇曼光濾光器、布里淵光濾光器；

喇曼光濾光器，用以濾掉除喇曼光以外的其他光，只有喇曼光能透過；

布里淵光濾光器，用以濾掉除布里淵光以外的其他光，只有布里淵光能透過；

喇曼光探測器、布里淵光探測器，分別與所述喇曼光濾光器、布里淵光濾光器連接，用以將接收的光信號轉換電信號；

第一放大器、第二放大器，分別與喇曼光探測器、布里淵光探測器連接，用以將上述電信號放大；

數據采集器，用以采集經所述第一放大器、第二放大器放大的電信號；

數據處理器，用以處理所述數據采集器采集的數據，得出溫度數據、應力數據。

2.根據權利要求1所述的分布式光纖應力溫度傳感裝置，其特征在于：

所述數據處理器還包括應力數據修正單元，用以使用溫度數據對應力數據進行修正。

3.根據權利要求1所述的分布式光纖應力溫度傳感裝置，其特征在于：

所述傳感裝置還包括計算機，通過數據通訊接口與數據處理器連接，用以讀取所述數據處理器得到的溫度數據、應力數據，并予以顯示。

4.根據權利要求1所述的分布式光纖應力溫度傳感裝置，其特征在于：

所述光源包括相連接的激光驅動器及激光器；激光驅動器用以驅動激光器發出激光。

5.根據權利要求4所述的分布式光纖應力溫度傳感裝置，其特征在于：

所述的激光驅動器是采用高速電路制作的電流驅動器；

所述的激光器是半導體激光器，可根據激光驅動的驅動電流來發射激光。

6.根據權利要求1至5任一所述的分布式光纖應力溫度傳感裝置，其特征在于：

所述耦合器采用Y型光纖耦合器。

7.根據權利要求1至5任一所述的分布式光纖應力溫度傳感裝置，其特征在于：

所述喇曼光探測器、布里淵光探測器采用高靈敏度APD雪崩二極管來探測激光，將光信號轉換電信號。

8.一種權利要求1至7任一所述分布式光纖應力溫度傳感裝置的傳感方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

通過環形器將后向散射光從傳感光纖中分離傳來；

后向散射光通過耦合器將后分成兩份分別傳給喇曼光濾光器和布里淵光濾光器；

喇曼光濾光器濾去其他的光，只透過喇曼光，再將喇曼光傳輸給喇曼光探測器；布里淵光濾光器濾去其他的光，只透過布里淵光，再將布里淵光傳輸給布里淵光探測器；

喇曼光探測器和布里淵光探測器將兩路光信號轉換成電信號，再分別傳輸給第一放大器和第二放大器進行放大處理，將信號放大到可采集處理的程度；

兩路放大器放大過的信號傳輸給數據采集器，進行數據采集和累加處理；數據采集器采集完的數據再傳輸給數據處理器進行計算，得出溫度數據、應力數據；其中，通過分析喇曼光的信息得到溫度數據，通過分析布里淵光的信息得到應力數據。

9.根據權利要求8所述的傳感方法，其特征在于：

所述方法還包括如下步驟：

使用溫度數據對應力數據進行修正。

10.根據權利要求8所述的傳感方法，其特征在于：

所述方法還包括如下步驟：

所述計算機讀取數據處理器得到的溫度數據、應力數據，并予以顯示。