[發明專利]一種石化管道應變及溫度在線監測系統及方法

在審

• 申請號: 201711166327.6
• 申請日: 2017-11-21
• 公開（公告）號: CN107990836A
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 童杏林;熊巧;張翠;鄧承偉;方定江;陶淵
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16;G01K11/32;G01L1/24
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司42102
• 代理人: 張惠玲

1.一種石化管道應變及溫度在線監測系統,包括光源模塊(1)、探測光纜(2)、數據處理模塊(5)和監測終端(6)，其特征在于：所述光源模塊(1)通過光分路器(3)分別連接三根探測光纜(2)，探測光纜(2)上刻寫有弱光柵(21)陣列，三根探測光纜(2)上刻寫的弱光柵(21)陣列具有一致性；所述探測光纜(2)上設有光環形器(4)，數據處理模塊(5)分別連接三個光環形器(4)和監測終端(6)。

2.根據權利要求1所述的石化管道應變及溫度在線監測系統，其特征在于：所述三根探測光纜(2)分別設置石化管道的外壁上，三根探測光纜(2)依次沿90°夾角間隔設置。

3.根據權利要求1所述的石化管道應變及溫度在線監測系統，其特征在于：所述弱光柵(21)陣列中包含有8～10000個依次間隔分布的弱光柵(21)，相鄰兩個弱光柵(21)的間距在0.1m-50m之間。

4.根據權利要求1所述的石化管道應變及溫度在線監測系統，其特征在于：所述探測光纜(2)的表面涂覆有涂覆層，涂覆層可以是樹脂、碳、金屬中的任意一種，探測光纖上套有外護套且探測光纖與外護套之間設有非金屬的強化層。

5.根據權利要求1-4任一所述的一種石化管道應變及溫度在線監測方法，其步驟如下：

A、光源模塊(1)采用連續波長的高速掃頻激光器，經過光分路器(3)和環形器將光信號導入三根探測光纜(2),各監測點上的弱光柵(21)產生的反射信號返回光環形器(4)，數據處理模塊(5)提取反射信號并通過解調模塊獲得波長值實現解調；

B、數據處理模塊(5)根據各監測點的波長值和溫度信號計算溫度值T_ix和應變值ε_ix，其中εi由該監測點橫截面處獲得的三個應變值ε_iA、ε_iB、ε_iC為單元進行計算，并將獲取值、軸向應力值與閥值進行比較；

C、監測終端(6)根據數據處理模塊(5)提供的實時監測信號輸出溫度、軸向應力的報表，并對信號進行分析以提供預警信息。