CN102135456A

CN102135456A - 分布式线型光纤测温仪

Info

Publication number: CN102135456A
Application number: CN2010100325024A
Authority: CN
Inventors: 尚利军; 赵长有; 王宁
Original assignee: GREEN TREE ELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: GREEN TREE ELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2010-01-21
Filing date: 2010-01-21
Publication date: 2011-07-27

Abstract

分布式线型光纤测温仪，传统的测温装置有带电检测、温度精度低、定位模糊、测温反映速率低，测温有效距离短、施工困难等弱点。本发明的组成包括：高压供电单元(1)，所述的高压供电单元连接激光器单元(2)和光电转换单元(3)，所述的激光器单元(2)连接所述的光电转换单元(3)和高速光纤数据累加器(4)，所述的光电转换单元(3)连接所述的高速光纤数据累加器(4)，所述的高速光纤数据累加器(4)连接计算机(5)。本发明用于对各大工程系统温度(火灾)的分析中，对一个有效的区域中监测温度(火灾)的仪器采集。

Description

分布式线型光纤测温仪

技术领域：

本发明涉及一种分布式线型光纤测温仪。

背景技术：

在对各大工程系统温度(火灾)的分析中，测温方式、测温点分散不连续、测温距离、测温精度、温度信号的提取与升温点的定位分析是一个重要环节。传统的测温装置有带电检测、温度精度低、定位模糊、测温反映速率低，测温有效距离短、施工困难等弱点。根据各大工程实际温度(火灾)监测信号情况结合光学技术及电子电路技术研制满足要求分布式线型光纤测温系统。一个有效的区域中监测温度(火灾)的仪器采集的数据越连续，采集得到的实际信号越真实，准确性越高，这样就需要一种超强运算能力、高速采集处理的装置。通过对温度(火灾)的长期监测与分析，可得出温度(火灾)的许多信息，所以能否对温度(火灾)进行长期、连续、精准监测很大程度上决定温度(火灾)预警及报警的准确性及及时性。

发明内容：

本发明的目的是提供一种分布式线型光纤测温仪，有效克服现有技术测温不连续，定位精度模糊以及安全性能差的缺陷，实现准确、连续测温。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

分布式线型光纤测温仪，其组成包括：高压供电单元，所述的高压供电单元连接激光器单元和光电转换单元，所述的激光器单元连接所述的光电转换单元和高速光纤数据累加器，所述的光电转换单元连接所述的高速光纤数据累加器，所述的高速光纤数据累加器连接计算机。

所述的分布式线型光纤测温仪，所述的高压供电单元包括电压基准芯片和测温模块。

所述的分布式线型光纤测温仪，所述的激光器单元包括延时芯片，所述的延时芯片连接调理芯片，所述的调理芯片连接所述的高压供电单元控制下的开关芯片，所述的开关芯片连接激光发生器，所述的激光发生器连接光纤。

所述的分布式线型光纤测温仪，所述的光电转换单元包括斯托克斯光电转换电路和反斯托克斯光电转换电路，所述的斯托克斯光电转换电路和所述的反斯托克斯光电转换电路分别连接高速光纤数据累加器单元。

本发明的有益效果：

1.本发明是一种用于实时测量空间温度场的传感系统，利用光纤作为感温和传感媒介。

2.本发明具有防燃，防爆，抗腐蚀，抗电磁干扰，在有害环境中使用安全。

3.本发明能够实现实时快速线性测温并定位，具有程控报警开关量输出。系统综合了光机电，计算机一体化技术，使系统具有自检测功能。

4.本发明的优良的软硬件配置保证了系统具有很强的稳定性和可靠性，同时在长期工作时具有最佳的安全性。

5.本发明能够实现完全无人值守的自动化管理，从而大量的节约人力，物力。

附图说明：

附图1是发明的结构示意图。

附图2是本发明高压供电单元示意图。

附图3是本发明的激光器单元示意图。

附图4是本发明光电转换单元示意图。

具体实施方式：

实施例1：

如附图1所示，分布式线型光纤测温仪，其组成包括：高压供电单元1，所述的高压供电单元连接激光器单元2和光电转换单元3，所述的激光器单元2连接所述的光电转换单元3和高速光纤数据累加器4，所述的光电转换单元3连接所述的高速光纤数据累加器4，所述的高速光纤数据累加器4连接计算机5。

实施例2：

如附图2所示，上述的分布式线型光纤测温仪，所述的高压供电单元包括电压基准芯片和测温模块。电压基准芯片6的输出端分别与运放u1、u4、u7的正相输入端相连，测温模块7的输出端分别与运放u2、u5、u8的负相输入端相连，电路8为激光器单元2的供电电路，其中u1、u2、u3均为同相比例运算放大器且u3为高压运算放大器；电路9为光电转换单元3斯托克斯光电转换电路的供电电路，其中u4、u5、u6均为同相比例运算放大器且u6为高压运算放大器；电路10为光电转换单元3反斯托克斯光电转换电路的供电电路。其中u7、u8、u9均为同相比例运算放大器且u6为高压运算放大器。

实施例3：

如附图3所示，上述的分布式线型光纤测温仪，所述的激光器单元包括延时芯片11，所述的延时芯片连接调理芯片12，所述的调理芯片连接所述的高压供电单元1控制下的开关芯片13，所述的开关芯片连接激光发生器14，所述的激光发生器连接光纤15。

实施例4：

如附图4所示，上述的分布式线型光纤测温仪，所述的光电转换单元3包括斯托克斯光电转换电路和反斯托克斯光电转换电路，斯托克斯光强的电信号和携带反斯托克斯光强的电信号依次输入高速光纤数据累加器单元4的chb端口和cha端口；高速光纤数据累加器单元4将输入的两路信号进行模拟信号调理、A/D转换处理和累加处理后将信号传输给计算机5进行分析及显示连续的温度曲线。

工作过程：

高速光纤数据累加器单元触发激光器单元产生激光脉冲信号并沿着探测光纤传播；激光脉冲信号在光纤中传播由于环境温度场的变化使其背向反射光的光钱也随之发生变化(即拉曼散射)其反射光经光学器件分成两路分别输入光电转换单元的斯托克斯和反斯托克斯光电转换电路；光电转换单元将转化后携带斯托克斯光强的电信号和携带反斯托克斯光强的电信号依次输入高速光纤数据累加器单元的chb端口和cha端口；高速光纤数据累加器单元将输入的两路信号进行模拟信号调理、A/D转换处理和累加处理后将信号传输给计算机进行分析及显示连续的温度曲线。

元件的选择如表1所示：

序号	标号	名称
			1	U1	OP191
2	U2	OP191
			3	U3	PA78DK
4	U4	OP191
			5	U5	OP191
6	U6	PA78DK
			7	U7	OP191
8	U8	OP191
			9	U9	PA78DK
10	U10	MAX4107
			11	U11	MAX4107
12	U12	MAX4107
			13	U13	MAX4107
14	U14	MAX4107
			15	U15	MAX4107

表1

Claims

1.一种分布式线型光纤测温仪，其组成包括：高压供电单元，其特征是：所述的高压供电单元连接激光器单元和光电转换单元，所述的激光器单元连接所述的光电转换单元和高速光纤数据累加器，所述的光电转换单元连接所述的高速光纤数据累加器，所述的高速光纤数据累加器连接计算机。

2.根据权利要求1所述的分布式线型光纤测温仪，其特征是：所述的高压供电单元包括电压基准芯片和测温模块。

3.根据权利要求1或2所述的分布式线型光纤测温仪，其特征是：所述的激光器单元包括延时芯片，所述的延时芯片连接调理芯片，所述的调理芯片连接所述的高压供电单元控制下的开关芯片，所述的开关芯片连接激光发生器，所述的激光发生器连接光纤。

4.根据权利要求1或2所述的分布式线型光纤测温仪，其特征是：所述的光电转换单元包括斯托克斯光电转换电路和反斯托克斯光电转换电路，所述的斯托克斯光电转换电路和所述的反斯托克斯光电转换电路分别连接高速光纤数据累加器单元。

5.根据权利要求3所述的分布式线型光纤测温仪，其特征是：所述的光电转换单元包括斯托克斯光电转换电路和反斯托克斯光电转换电路，所述的斯托克斯光电转换电路和所述的反斯托克斯光电转换电路分别连接高速光纤数据累加器单元。