[實(shí)用新型]一種分布式光纖溫度傳感器系統(tǒng)溫度現(xiàn)場校準(zhǔn)裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201020145278.5
• 申請日: 2010-03-30
• 公開（公告）號: CN201666828U
• 公開（公告）日: 2010-12-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳樂;張小麗;孫堅(jiān);富雅瓊;鄭恩輝;吳娟
• 申請（專利權(quán)）人: 中國計(jì)量學(xué)院
• 主分類號: G01K15/00
• 分類號: G01K15/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 林懷禹

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及分布式光纖溫度傳感器系統(tǒng)溫度的校準(zhǔn)裝置，特別涉及一種分布式光纖溫度傳感器系統(tǒng)溫度現(xiàn)場校準(zhǔn)裝置。

背景技術(shù)

分布式光纖溫度傳感器系統(tǒng)國內(nèi)外都研制了產(chǎn)品并開始應(yīng)用于油庫、油輪、危險品侖庫、冷庫、大型貨輪、軍火庫等溫度報警；各種大、中型變壓器、發(fā)電機(jī)組的溫度分布測量，熱保護(hù)和故障診斷；地下和架空高壓電力電纜的熱檢測與監(jiān)控；火力發(fā)電所的配管溫度、供熱系統(tǒng)的管道、輸油管道的熱點(diǎn)檢測；化工原料、照相材料及油料生產(chǎn)過程在線動態(tài)檢測；高層建筑、智能大廈、橋梁、高速公路等在線動態(tài)檢測；航空、航天飛行器的在線動態(tài)檢測。已成為光纖傳感技術(shù)和檢測技術(shù)的發(fā)展趨勢。由于它獨(dú)有的特點(diǎn)已成為工業(yè)過程控制中的一種新的檢測方法與技術(shù)。

現(xiàn)有的分布式光纖溫度傳感器系統(tǒng)是由激光驅(qū)動器、激光器、耦合器、檢測光纖、濾波器、光雪崩二極管、放大器、數(shù)據(jù)采集器和計(jì)算機(jī)組成。其工作原理為：激光器不斷地向傳感光纖中發(fā)射激光，激光在光纖傳輸過程中發(fā)生空間散射。一部分光向前傳輸同時一部分產(chǎn)生后向散射光。由于拉曼光譜對溫度敏感，通過耦合器和分光器將后向散射光中的拉曼光譜分離出來，再經(jīng)過光雪崩二極管和放大器處理后進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，然后再將采集到的數(shù)據(jù)送往數(shù)據(jù)處理器和計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理計(jì)算，最終得到溫度數(shù)據(jù)。

目前，分布式光纖溫度傳感器系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，市場需求量大，因此要求保證該系統(tǒng)的測溫精度，需要進(jìn)行校準(zhǔn)。現(xiàn)在主要是采用出廠時一次性校準(zhǔn)，以恒溫水槽多次測量溫度的平均值與分布式光纖傳感器系統(tǒng)測得的溫度值進(jìn)行比較；安裝分布幾個熱電偶多次進(jìn)行溫度測量取平均值與分布式光纖傳感器系統(tǒng)測得的溫度值進(jìn)行比較；但由于溫度受到多種參數(shù)的影響，隨著系統(tǒng)在工業(yè)現(xiàn)場使用的時間增長，計(jì)算機(jī)上顯示的溫度值與實(shí)際光纖上的溫度值的誤差會逐漸擴(kuò)大。現(xiàn)有的辦法是定期將設(shè)備返還廠家進(jìn)行檢測、校準(zhǔn)。

現(xiàn)有的對分布式光纖溫度傳感器系統(tǒng)校準(zhǔn)的方法，存在的缺陷和不足之處如下：

1、由于恒溫水槽屬于中小型設(shè)備，不易方便攜帶，加大了人力物力；

2、測溫現(xiàn)場比較復(fù)雜，恒溫水槽不易布置，影響校準(zhǔn)工作；

3、分布式的熱電偶需要安裝在測溫現(xiàn)場，從而破壞現(xiàn)場；

4、校準(zhǔn)溫度時需要中斷溫度監(jiān)測。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種分布式光纖溫度傳感器系統(tǒng)溫度現(xiàn)場校準(zhǔn)裝置，運(yùn)用現(xiàn)有理論校準(zhǔn)基礎(chǔ)和溫度計(jì)量知識，解決了分布式光纖溫度傳感器的校準(zhǔn)問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：

一、一種分布式光纖溫度傳感器系統(tǒng)溫度的現(xiàn)場校準(zhǔn)裝置：

包括圓柱體、隔熱圈、兩片加熱片、電源、四個熱電偶、具有特定發(fā)射率的物質(zhì)、便攜式紅外熱像儀、計(jì)算機(jī)、隔熱罩和三腳架；將分布式光纖溫度傳感器系統(tǒng)前端的檢測光纖按其自然半徑盤繞后放入橫向放置的圓柱體的空腔內(nèi)，蓋上隔熱罩，圓柱體外裝有隔熱圈，兩片加熱片對稱設(shè)置在圓柱體內(nèi)部，加熱片連接電源，在圓柱體空腔底部等分布置四個熱電偶，四個熱電偶分別連計(jì)算機(jī)，在圓柱體底面涂一層特定發(fā)射率的物質(zhì)，距特定發(fā)射率的物質(zhì)的正前方1-2m處放置便攜式紅外熱像儀。

二、一種分布式光纖溫度傳感器系統(tǒng)溫度的現(xiàn)場校準(zhǔn)方法：

在外包裹隔熱圈的、橫向放置的圓柱體內(nèi)安裝有分布式光纖溫度傳感器系統(tǒng)的檢測光纖，檢測光纖按其自然半徑盤繞后放入橫向放置的圓柱體空腔內(nèi)，安裝檢測光纖的圓柱體一端蓋上隔熱罩，兩片加熱片對稱設(shè)置在圓柱體內(nèi)部，加熱片連接電源，從而對圓柱體進(jìn)行加熱，加熱時間為10-20分鐘，圓柱體空腔底部等分布置四個熱電偶，四個熱電偶分別連計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理部分進(jìn)行測溫，測得的溫度場的變化直至誤差在允許誤差范圍內(nèi)，才開始紅外測溫，圓柱體底面涂一層特定發(fā)射率的物質(zhì)，便攜式紅外熱像儀放置在所述前面板正前方的1-2m距離，利用便攜式紅外熱像儀非接觸式測溫進(jìn)行溫度測量；將便攜式紅外熱像儀測得的溫度與分布式光纖溫度傳感器系統(tǒng)測得的溫度進(jìn)行比較，從而完成校準(zhǔn)過程。

本實(shí)用新型運(yùn)用現(xiàn)有理論校準(zhǔn)基礎(chǔ)和溫度計(jì)量知識，解決了分布式光纖溫度傳感器的校準(zhǔn)問題，提供一種方便實(shí)用的適合布置在現(xiàn)場分布式光纖溫度傳感器進(jìn)行現(xiàn)場校準(zhǔn)。由于分布式光纖溫度傳感器系統(tǒng)的檢測光纖都是長距離分布測溫，而且工業(yè)現(xiàn)場如地下，高壓電纜，高溫鍋爐等惡劣環(huán)境，此方法提供一種實(shí)用方便攜帶校準(zhǔn)裝置，可降低操作人員的工作難度保護(hù)操作人員的安全，校準(zhǔn)分布式光纖溫度傳感器系統(tǒng)對實(shí)際應(yīng)用中有一定的必要性。

與背景技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有的有益效果是：