分布式光纤测温系统应用

分布式光纤测温系统应用

一、系统工作原理

    光纤测温的原理是依据反向拉曼（Raman） 散射效应。激光脉冲与光纤分子相互作用, 发生散射，散射有多种，如：瑞利（Rayleigh）散射、布里渊（Brillouin）散射和拉曼（Raman）散射等。其中拉曼散射是由于光纤分子的热振动，它会产生一个比光源波长长的光，称斯托克斯（Stokes）光，和一个比光源波长短的光，称为反斯托克斯（Anti-Stokes）光。光纤受外部温度的调制使光纤中的反斯托克斯（Anti-Stokes）光强发生变化，Anti-Stokes与Stokes的比值提供了温度的指示，利用这一原理可以实现对沿光纤温度场的分布式测量。 

采用高品质的脉冲光源、光接收设备和高速的信号采集处理技术，就可以得到沿光纤所有点的准确温度值。是目前性能好能够实现对距离zui长30km；空间分辨率1m的温度进行测量，也就是相当于30,000个测量点。JC-OM300产品包括2km、4km、6km、8km、10km、12km、15km和30km八种系统型号，根据实际工程的大小，用户可以选择相应的产品型号。同时JC-OM300的测量时间远远优于其他产品，对于实时的火灾预警具有非常重要的意义。

分布式光纤测温系统应用

二、技术优势

    与传统传感器相比较，具有许多天然的优势，主要包括： 

    1） 连续分布式测量 

    分布式光纤传感器是真正的分布式测量，可以连续的得到沿着探测光纤几十公里的测量信息，误报和漏报率大大降低，同时实现实时监测。

    2） 抗电磁干扰，实现现场无电检测。 

    光纤本身是由石英材料组成的，*的电绝缘；同时光纤传感器的信号是以光信号为载体的，本征安全，不受任何外界电磁环境的干扰。罐区可以不带电进场，因而消除了在含可燃混合气体的区域可能造成的产生电火花的危险性，可实现现场无电检测，本质安全。

    3） 本征防雷。 

    雷电经常破坏大量的电测传感器。光纤传感器由于*的电绝缘，可以抵抗高电压和高电流的冲击。

    4） 测量距离远，适于远程监控。 

    光纤的两个突出优点就是传输数据量大和损耗小，在无需中继的情况下，可以实现几十公里的远程监测。

    5） 灵敏度高，测量精度高。 

    理论上大多数光纤传感器的灵敏度和测量精度都优于一般的传感器，实际已成熟的产品也证明了这一点。

    6） 寿命长，成本低，系统简单。 

    光纤的材料一般皆为石英玻璃，其具有*、耐火、耐水及寿命长的特性，通常可以服役30 年。综合考虑传感器的自身成本以及以后的维护费用，使用光纤传感器可以大大降低整个工程的zui终经营成本，该监测系统属于目前石油化工领域较理想的技术装备。

三、应用领域

    ◆ 地下或架空高压电缆的在线温度检测及过热报警。

    ◆ 大中型变压器的温度分布测量及过热报警。

    ◆ 变电站的环境温度检测及火灾报警。

    ◆ 发电机组的温度分布测量、故障诊断及过热报警。

    ◆ 煤矿、隧道的火灾预防与温度报警。

    ◆ 油库、粮库、危险品库、冷库及其他仓库的温度监测和报警。

    ◆ 大中型变压器的温度分布测量及过热报警。

    ◆ 大型货轮、油轮的温度报警系统。

    ◆ 发电厂各种管网的温度检测及超温报警。

    ◆ 各种大中型输油管道的温度检测及超温报警。

    ◆ 化工原料、摄影材料、食品等生产过程的温度动态检测。

    ◆ 智能大厦、一般民用建筑物内的温度检测及火灾报警。 

产品性能和技术参数

由测温主机和探测光纤两部分组成： 

   1.测温主机 

    特点： 

?整条光纤既传输信号又感应被测量 

?测试距离远：可达到30km 

?定位精度高： 1m 

?温度分辨率可达0.1 ℃，测量精度为±1 ℃ 

?内置PC 

?友好的用户界面 

?丰富的通信/输出接口（VGA、RJ-45、RS232/485、USB） 

?特殊设计的传感光纤 

?多种温度报式 

    技术参数： 

       ?监测长度：zui长30km； 

       ?通道数 ：zui多可扩展为16路通道； 

       ?定位精度：1m； 

       ?测温精度 ：±1ºC； 

       ?温度分辨率：0.1ºC； 

       ?测量时间 ：zui短3s； 

       ?适用温度范围：-10ºC～100ºC（可扩展到－50 ºC～150 ºC）； 

   2.探测光纤 

   探测光缆采用单芯多模62.5/125μm光缆，光缆内部采用双层铠装保护，外护套为高性能的高密度低烟无卤聚乙烯材料，此探测光缆具有优良的热传导特性、机械性能、防水性能及抗腐蚀特性。

      特点： 

  ?双层铠装管保护，高抗拉、抗压，柔韧坚固，布线非常简单； 

  ?光缆外径小，结构简单，热渗透快，测温响应时间短； 

  ?外护套采用红色阻燃PVC，OFCR防火等级，IP67防护等级附合消防安全标准要求。

  ?采用美国康宁光纤，OVD制程工艺确保光纤质量，保证光纤探测精度

  ?整条光纤既传输信号又感应被测量