CN117367620A - 温度测定装置以及温度测定方法 - Google Patents

温度测定装置以及温度测定方法 Download PDF

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Abstract

温度测定装置(10)具备：光谱数据取得部(11)，取得表示通过使光入射到光纤(FUT)而产生的布里渊散射光的光谱的光谱数据；分析光谱数据而求出布里渊频移量的光谱数据分析部(12)；校正部(13)，根据光纤(FUT)的热历程预测光纤(FUT)的结构松弛所引起的布里渊频移量的变化量，使用所预测的变化量校正由光谱数据分析部(12)求出的布里渊频移量；以及基于由校正部(13)校正的布里渊频移量求出光纤(FUT)的温度的温度计算部(14)。

Description

温度测定装置以及温度测定方法
技术领域
本发明涉及使用了光纤传感器的温度测定装置以及温度测定方法。
本申请对于2022年7月8日提出申请的日本专利申请第2022－110200号主张优先权，此处引用其内容。
背景技术
关于通过使光入射到光纤而产生的布里渊散射光，根据光纤的温度或者应变的变化，光谱(电平成为最大的频率)发生变化。利用了这种性质的光纤传感器通过遍及光纤的长度方向地检测布里渊散射光的频率的变化(布里渊频移：BFS)，测定光纤的长度方向的温度分布或者应变分布。
作为这种光纤传感器的代表，已知有BOCDR(Brillouin Optical CorrelationDomain Reflectometry)方式的传感器、BOCDA(Brillouin Optical Correlation DomainAnalysis)方式的传感器等。在日本专利第5012032号公报中，公开了可适用于BOCDA方式的传感器等的测定光纤的长度方向的温度分布的光纤传感器。
然而，近年来，从工厂行业、重型电力行业，石油·天然气上游行业等产业界的观点出发，要求以较高的精度长时间进行高温环境下的温度测定。例如要求以较高的精度在几万小时以上的长期内进行温度为300℃以上的高温环境下的温度测定。日本专利第5012032号公报所公开的光纤传感器设想了温度相对较低的环境下(例如常温～300℃以下)的温度测定，因此难以满足这种要求。
发明内容
为了解决上述课题，本发明的第一方式的温度测定装置具备：取得部(11)，其取得表示通过使光入射到光纤(FUT)而产生的布里渊散射光的光谱的光谱数据；分析部(12)，其分析所述光谱数据而求出布里渊频移量；校正部(13)，其根据所述光纤的热历程预测所述光纤的结构松弛所引起的所述布里渊频移量的变化量，使用预测出的所述变化量校正由所述分析部求出的所述布里渊频移量；以及温度计算部(14)，其基于由所述校正部校正的所述布里渊频移量求出所述光纤的温度。
本发明的第二方式的温度测定装置为，在本发明的第一方式的温度测定装置中，所述校正部使用虚拟温度预测式预测所述变化量，该虚拟温度预测式示出所述光纤的虚拟温度的经时变化，所述光纤的虚拟温度的经时变化使用所述光纤的初始状态下的虚拟温度与每个温度的松弛时间而表示。
本发明的第三方式的温度测定装置为，在本发明的第二方式的温度测定装置中，在由所述温度计算部新求出的温度与由所述温度计算部在上一次求出的温度之差比预先规定的阈值大的情况下，所述校正部将所述虚拟温度预测式改变成使用由所述温度计算部新求出的温度的松弛时间而表示的式子。
本发明的第四方式的温度测定为，在装置本发明的第一至第三方式中的任意一个方式的温度测定装置中，所述光纤的虚拟温度预先被设定为与作为测定温度的对象的测定对象物的温度相同的温度或者相同程度的温度。
本发明的第五方式的温度测定装置为，在本发明的第一至第四方式中的任意一个方式的温度测定装置中，至少具备一个测定所述光纤的温度的温度测定元件(30a～30c)。
本发明的第六方式的温度测定装置为，在本发明的第五方式的温度测定装置中，具备温度校正部(16)，该温度校正部使用由所述温度测定元件测定出的温度来校正由所述温度计算部求出的温度。
本发明的第七方式的温度测定装置为，在本发明的第五方式的温度测定装置中，具备诊断部(17)，该诊断部比较由所述温度计算部求出的温度与由所述温度测定元件测定出的温度，诊断所述温度测定装置的完好性、或者所述温度测定元件的完好性。
本发明的第八方式的温度测定装置为，在本发明的第七方式的温度测定装置中，在设置有所述温度测定元件的所有部位或者大部分的部位，在由所述温度计算部求出的温度与由所述温度测定元件测定出的温度的温度差比规定的值大的情况下，所述诊断部诊断为所述温度测定装置中存在异常，仅在设置有所述温度测定元件的一个部位或者几个部位，所述温度差比规定的值大的情况下，诊断为所述温度测定元件中存在异常。
本发明的第九方式的温度测定装置为，在本发明的第一至第八方式中的任意一个方式的温度测定装置中，所述分析部求出沿所述光纤的长度方向设定的多个测定位置的各个位置处的所述布里渊频移量，所述校正部根据各个所述测定位置处的热历程预测各个所述测定位置处的所述变化量，使用所预测的各个所述测定位置处的所述变化量校正由所述分析部求出的各个所述测定位置处的所述布里渊频移量，所述温度计算部基于由所述校正部校正的各个所述测定位置处的所述布里渊频移量，求出各个所述测定位置处的温度。
本发明的第十方式的温度测定装置为，在本发明的第一至第九方式中的任意一个方式的温度测定装置中，还具备通过执行程序来实现所述取得部、所述分析部、所述校正部以及所述温度计算部的功能的硬件处理器。
本发明的第十一方式的温度测定方法具有：取得步骤(S16)，取得表示通过使光入射到光纤(FUT)而产生的布里渊散射光的光谱的光谱数据；分析步骤(S16)，分析所述光谱数据而求出布里渊频移量；校正步骤(S18、S19)，根据所述光纤的热历程预测所述光纤的结构松弛所引起的所述布里渊频移量的变化量，使用预测出的所述变化量校正在所述分析步骤中求出的所述布里渊频移量；以及温度计算步骤(S20)，基于在所述校正步骤中校正的所述布里渊频移量求出所述光纤的温度。
本发明的第十二方式的温度测定方法为，在本发明的第十一方式的温度测定方法中，在所述校正步骤中，使用虚拟温度预测式预测所述变化量，该虚拟温度预测式示出所述光纤的虚拟温度的经时变化，所述光纤的虚拟温度的经时变化使用所述光纤的初始状态下的虚拟温度与每个温度的松弛时间而表示。
本发明的第十三方式的温度测定方法为，在本发明的第十二方式的温度测定方法中，在所述校正步骤中，在所述温度计算步骤中新求出的温度与在所述温度计算步骤中在上一次求出的温度之差比预先规定的阈值大的情况下，将所述虚拟温度预测式改变成使用在所述温度计算步骤中新求出的温度的松弛时间而表示的式子。
本发明的第十四方式的温度测定方法为，在本发明的第十一至第十三方式中的任意一个方式的温度测定方法中，所述光纤的虚拟温度预先被设定为与作为测定温度的对象的测定对象物的温度相同的温度或者相同程度的温度。
本发明的第十五方式的温度测定方法为，在本发明的第十一至第十四方式中的任意一个方式的温度测定方法中，利用至少一个温度测定元件测定所述光纤的温度。
本发明的第十六方式的温度测定方法为，在本发明的第十五方式的温度测定方法中，具备温度校正步骤，在该温度校正步骤中，使用由所述温度测定元件测定出的温度来校正在所述温度计算步骤中求出的温度。
本发明的第十七方式的温度测定方法为，在本发明的第十五方式的温度测定方法中，具备诊断步骤，在该诊断步骤中，比较在所述温度计算步骤中求出的温度与由所述温度测定元件测定出的温度，诊断所述温度测定装置的完好性、或者所述温度测定元件的完好性。
本发明的第十八方式的温度测定方法为，在本发明的第十七方式的温度测定方法中，在所述诊断步骤中，在设置有所述温度测定元件的所有部位或者大部分的部位，在所述温度计算步骤中求出的温度与由所述温度测定元件测定出的温度的温度差比规定的值大的情况下，诊断为所述温度测定装置中存在异常，仅在设置有所述温度测定元件的一个部位或者几个部位，所述温度差比规定的值大的情况下，诊断为所述温度测定元件中存在异常。
本发明的第十九方式的温度测定方法为，在本发明的第十一至第十八方式中的任意一个方式的温度测定方法中，在所述分析步骤中，求出沿所述光纤的长度方向设定的多个测定位置的各个位置处的所述布里渊频移量，在所述校正步骤中，根据各个所述测定位置处的热历程预测各个所述测定位置处的所述变化量，使用所预测的各个所述测定位置处的所述变化量校正在所述分析步骤中求出的各个所述测定位置处的所述布里渊频移量，在所述温度计算步骤中，基于在所述校正步骤中校正的各个所述测定位置处的所述布里渊频移量，求出各个所述测定位置处的温度。
本发明的第二十方式的温度测定方法为，在本发明的第十一至第十九方式中的任意一个方式的温度测定方法中，设于所述温度测定装置的硬件处理器执行程序，从而实现所述取得步骤、所述分析步骤、所述校正步骤以及所述温度计算步骤的功能。
根据本发明，具有能够以较高的精度长时间进行高温环境下的温度测定的效果。
本发明的进一步的特征以及方式根据以下参照添附附图描述的实施方式的详细说明而明确。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的温度测定装置的主要部分构成的框图。
图2A以及图2B是表示对于光纤进行了退火处理的情况下的虚拟温度的经时变化的图。
图3是表示对于光纤进行了退火处理的情况下的退火温度与松弛时间的关系的图。
图4是表示虚拟温度与布里渊频移量的关系的图。
图5是表示本发明的第一实施方式的温度测定方法的流程图。
图6是表示本发明的第二实施方式的温度测定装置的主要部分构成的框图。
图7A～7D是用于说明通过本发明的第二实施方式的温度测定装置进行的处理的图。
具体实施方式
参照优选的实施方式说明本发明的实施方式。本领域的技术人员能够使用本发明的示教而实现本实施方式的许多代替手段，本发明并不限定于这里说明的优选的本实施方式。
本发明的一个方式是提供能够以较高的精度长时间进行高温环境下的温度测定的温度测定装置以及温度测定方法。
以下，参照附图详细地说明本发明的实施方式的温度测定装置以及温度测定方法。以下，首先说明本发明的实施方式的概要，接着详细地说明本发明的各实施方式。
〔概要〕
本发明的实施方式能够以较高的精度长时间进行高温环境下的温度测定。具体而言，在测定光纤的长度方向的温度分布的光纤传感器中，例如能够以较高的精度在几万小时以上的长期内进行温度为300℃以上的高温环境下的温度测定。
以二氧化硅玻璃为材料的光纤的熔点高达1000℃以上，即使在300℃以上的高温环境下也可以使用。认为通过使用这种熔点较高的光纤，能够实现可进行高温环境下的温度测定的光纤传感器。
一般来说，作为将光纤用作温度测定用的传感器的分布型温度传感器(Distributed Temperature Sensor：DTS)，已知有使用拉曼散射光的ROTDR(RamanOptical Time Domain Reflectometry)方式的传感器。该ROTDR方式的DTS在高温环境下由于作为传感器的光纤的传输损耗增加等问题，温度测定范围被限制在300℃以下。
另一方面，利用了布里渊散射的DTS由于根据入射光与布里渊散射光的频率差(布里渊频移：BFS)计算温度，因此难以受到光纤的传输损耗变化的影响。因此，在利用了布里渊散射的DTS中，通过使用上述的熔点较高的光纤，可以期待实现300℃以上的高温环境下的温度测定。
布里渊散射是光纤内的声波引起的散射。布里渊散射包括自然布里渊散射与受激布里渊散射。自然布里渊散射是由自然存在于光纤内的声波引起的散射。受激布里渊散射是从光纤的一端入射的光(泵浦光)与从光纤的另一端入射的光(频率比泵浦光低11[GHz]左右的探测光)这两种光的相互作用所引起的散射现象。
作为利用了自然布里渊散射的DTS的代表，可列举上述BOCDR方式、BOTDR(Brillouin Optical Time Domain Reflectometry)方式。另外，作为利用了受激布里渊散射的DTS的代表，可列举上述BOCDA、BOTDA(Brillouin Optical Time Domain Analysis)方式。
这里，本申请的发明人专心进行了实验的结果，获得了如下见解：在温度一定的高温环境下，所测定的光纤传感器的布里渊频移量随着时间变化(漂移)。认为这种布里渊频移量的变化是由于在高温环境下产生被称作结构松弛的光纤(玻璃)的结构变化的现象而引起的。若产生这种布里渊频移量的变化，则由光纤传感器测定出的温度(根据布里渊频移量求出的温度)与实际的温度产生差异，该差异成为测定误差。另外，布里渊频移量如上述那样随时间变化，因此随着时间的经过，测定误差变大。
本发明的实施方式首先取得表示通过使光入射到光纤而产生的布里渊散射光的光谱的光谱数据。接下来，分析光谱数据而求出布里渊频移量。接着，根据光纤的热历程预测光纤的结构松弛引起的布里渊频移量的变化量，使用预测出的变化量，校正求出的布里渊频移量。然后，基于校正后的布里渊频移量，求出光纤的温度。由此，能够以较高的精度长时间进行高温环境下的温度测定。
〔第一实施方式〕
〈温度测定装置的构成〉
图1是表示本发明的第一实施方式的温度测定装置的主要部分构成的框图。如图1所示，本实施方式的温度测定装置10具备光谱数据取得部11(取得部)、光谱数据分析部12(分析部)、校正部13、温度计算部14以及数据记录部15。
这种温度测定装置10与光纤传感器主体20一起构成光纤传感器系统1。光纤传感器系统1是通过由温度测定装置10取得由光纤传感器主体20检测出的光谱数据并分析、从而求出光纤FUT的长度方向上的温度分布的系统。
另外，图1所示的光纤传感器系统1除了能够测定光纤FUT的长度方向上的温度分布以外，还能够测定施加于光纤FUT的应变的分布。在本实施方式中，为了简化说明，假设光纤FUT不受应变的影响。作为使光纤FUT不受应变的影响的方法，例如可列举将光纤FUT不固定地插入到金属管、将插入有该光纤FUT的金属管固定于作为测定的温度对象的测定对象物的方法。
光纤传感器主体20使光入射到光纤FUT，并且检测通过使光入射到光纤FUT而产生的布里渊散射光。另外，光纤传感器主体20对于检测布里渊散射光而获得的检测信号进行信号处理，输出表示在光纤FUT内产生的布里渊散射光的光谱的光谱数据。光纤传感器主体20可以是BOCDR方式、BOCDA方式、BOTDR方式、BOTDA方式中的任一种方式。
上述的BOCDR方式为，从光纤FUT的一端入射进行了频率调制的连续光或者脉冲光即泵浦光，使从光纤FUT的同一端获得的自然布里渊散射光与参照光干涉。由此，选择性地提取光纤FUT中出现“相关峰值”的特定位置处的自然布里渊散射光，输出表示提取出的自然布里渊散射光的光谱的光谱数据。
上述的BOCDA方式为，使进行了频率调制的连续光或者脉冲光(泵浦光以及探测光)从光纤FUT的两端分别入射。然后，提取在泵浦光以及探测光的调制相位一致的位置(出现相关峰值的位置)处被放大的受激布里渊散射光，输出表示提取出的受激布里渊散射光的光谱的光谱数据。
上述的BOTDR方式为，从光纤FUT的一端入射脉冲光。然后，依次检测从光纤FUT的同一端出射的自然布里渊散射光，输出表示检测出的自然布里渊散射光的光谱的光谱数据。
上述的BOTDA方式为，从光纤FUT的一端入射频率可变的脉冲光(泵浦光)，并且从光纤FUT的另一端入射作为连续光的探测光。然后，依次检测通过泵浦光与探测光的相互作用产生的受激布里渊散射光，输出表示检测出的受激布里渊散射光的光谱的光谱数据。
光谱数据取得部11取得从光纤传感器主体20输出的光谱数据。光纤传感器主体20通常在沿光纤FUT的长度方向设定的多个测定位置进行测定。因此，光谱数据取得部11分别取得表示在各个测定位置产生的布里渊散射光的光谱的光谱数据。
由光谱数据取得部11取得的光谱数据是组合了光纤FUT的长度方向的位置(距离)的信息、布里渊散射光谱的频率轴的信息、及布里渊散射光谱的强度的信息的所谓三维数据。另外，在由光谱数据取得部11取得的光谱数据中重叠有较多噪声的情况下，也可以使用低通滤波器处理来减少噪声。
另外，上述的测定位置是测定温度的位置，并且是由用户设定的光纤FUT的长度方向上的位置。该测定位置为了记录光纤FUT的热历程，期望的是除了不进行温度测定的区间(没有测定的计划的区间)之外在光纤FUT的整个长度方向上以尽量短的间隔设定。
光谱数据分析部12对由光谱数据取得部11取得的光谱数据进行分析，求出布里渊频移量。具体而言，光谱数据分析部12对由光谱数据取得部11取得的光谱数据分别进行例如曲线拟合处理等各种处理而求出峰值频率。然后，光谱数据分析部12求出入射到光纤FUT的光的频率与根据各个光谱数据求出的峰值频率之差作为各测定位置处的布里渊频移量。
校正部13根据光纤FUT的热历程预测光纤FUT的结构松弛所引起的布里渊频移量的变化量，使用预测出的变化量校正由光谱数据分析部12求出的布里渊频移量。具体而言，校正部13根据各个测定位置处的热历程来预测各个测定位置处的上述变化量。然后，校正部13使用预测出的各个测定位置处的上述变化量来校正由光谱数据分析部12求出的各个测定位置处的布里渊频移量。进行这种校正是为了能够以较高的精度长时间(例如几万小时以上)进行高温环境下(例如300℃以上)的温度测定。
校正部13使用表示光纤FUT的虚拟温度的经时变化的虚拟温度预测式，预测上述的光纤FUT的结构松弛所引起的布里渊频移量的变化量。上述的虚拟温度预测式是使用光纤FUT的初始状态下的虚拟温度与每个温度的松弛时间来表示的式子。
这里，虚拟温度是表示玻璃结构对应于多少度的过冷却液体的稳定结构的温度。虚拟温度在光纤FUT的结构松弛的过程中变化，在结构松弛收敛的情况下不变化。因此，根据虚拟温度的变化的有无，能够判断光纤FUT的结构在松弛的过程中还是结构松弛已收敛。如此，通过测定虚拟温度，能够定性地测定(掌握)光纤FUT的结构松弛的状态。另外，结构松弛收敛时的虚拟温度与周围温度一致。
光纤FUT的虚拟温度可以通过测定光纤FUT的密度、折射率的变化来测定。另外，光纤FUT的虚拟温度也可以通过使用红外分光法、拉曼分光法等分光学方法来测定。另外，在通过前者的测定法测定虚拟温度的情况下，需要某种程度的较大的样品，但在通过后者的测定法测定虚拟温度的情况下，样品也可以较小。另外，在后者的测定法中，也能够测定微小区域的虚拟温度。
预先使用芯径、结构、组成、外貌(包覆等外皮)与光纤FUT相同的光纤，预先求出在上述的虚拟温度预测式中使用的光纤FUT的初始状态下的虚拟温度以及每个温度的松弛时间。光纤FUT的初始状态下的虚拟温度能够使用上述的测定光纤FUT的密度、折射率的变化的方法、或者红外分光法、拉曼分光法等分光学方法来测定。松弛时间可以通过预先进行对光纤的热处理(退火处理)来求出。
另外，退火温度(对于光纤进行的热处理的温度)越高，光纤FUT的结构松弛收敛所需的时间越短，退火温度越低，光纤FUT的结构松弛收敛所需的时间越长。因此，实际对光纤进行退火处理而能够求出的松弛时间在现实中是退火温度为800℃以上的情况。退火温度比800℃低的情况下的松弛时间只要外推在退火温度为800℃以上的情况下获得的松弛时间来求出即可。
校正部13在发生了温度的变化的情况下变更所使用的虚拟温度预测式。具体而言，校正部13在由温度计算部14新求出的温度与由温度计算部14在上一次求出的温度之差比预先规定的阈值大的情况下，将虚拟温度预测式改变为使用由温度计算部14新求出的温度的松弛时间来表示的式子。
这里，上述的阈值对温度测定装置10的测定误差带来影响。例如在使上述的阈值为50℃的情况下，使用与实际的温度最大相差50℃的虚拟温度预测式。因此，为了减少测定误差，期望的是将上述的阈值设为较小的值。例如也可以将上述的阈值设定为1℃左右。另外，关于上述的虚拟温度预测式，之后详细叙述。
温度计算部14基于由校正部13校正的布里渊频移量，求出沿光纤FUT的长度方向设定的多个测定位置的每一个位置处的温度。具体而言，温度计算部14在将由校正部13校正的布里渊频移量设为ν时，使用以下的(1)所示的转换式求出温度T。
【式1】
T＝a·v2+b·v+C…(1)
另外，上述(1)中的a、b为系数，c为常数。这些系数a、b以及常数c例如通过对表示预先进行实验而获得的布里渊频移量与温度的关系的数据进行曲线拟合处理等而计算出。另外，希望注意的是，在求出布里渊频移量与温度的关系时使用的光纤是没有热历程(或者可以看作没有热历程)的光纤。
数据记录部15记录由温度测定装置10获得的各种数据。具体而言，数据记录部15按照沿光纤FUT的长度方向设定的多个测定位置的每个位置，记录测定日期时间、布里渊频移量、测定温度、曝露时间、虚拟温度预测式、虚拟温度、布里渊频移量的校正值等。数据记录部15也可以记录沿光纤FUT的长度方向设定的多个测定位置的每个位置的光谱数据。
上述每个测定位置的光谱数据由光谱数据取得部11取得。上述的布里渊频移量由光谱数据分析部12求出。上述的虚拟温度预测式、虚拟温度以及布里渊频移量的校正值由校正部13求出。上述的测定温度由温度计算部14求出。
另外，温度测定装置10也可以具备显示部，该显示部显示由温度测定装置10获得的各种数据以及记录于数据记录部15的各种数据。显示部例如能够使用液晶显示器、有机EL(Electro Luminescence)显示装置等。另外，温度测定装置10也可以具备输出由温度测定装置10获得的各种数据以及记录于数据记录部15的各种数据的输出部。
温度测定装置10可以通过个人计算机或者工作站等计算机来实现。在温度测定装置10由计算机实现的情况下，温度测定装置10所具备的各部的功能通过由设于计算机的CPU(中央处理装置)执行用于实现它们的功能的程序来实现。即，温度测定装置10所具备的各部的功能通过软件与硬件资源协作来实现。另外，温度测定装置10也可以使用FPGA(Field-Programmable Gate Array)、LSI(Large Scale Integration)、ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit)等硬件来实现。
〈虚拟温度预测式〉
图2A以及图2B是表示对光纤进行了退火处理的情况下的虚拟温度的经时变化的图。图2A是退火温度比光纤的初始状态下的虚拟温度低的情况，图2B是退火温度比光纤的初始状态下的虚拟温度高的情况。另外，图2A、B所示的图表在横轴上获取退火时间(对于光纤进行的热处理的时间)，在纵轴上获取光纤的虚拟温度。
在图2A中，例示了光纤的初始状态下的虚拟温度为1500℃且退火温度Ta设定为1400℃、1200℃、1000℃、800℃、600℃、300℃的情况下的虚拟温度的经时变化。在图2B中，例示了光纤的初始状态下的虚拟温度为800℃且退火温度Ta设定为1500℃、1400℃、1200℃、1000℃、900℃的情况下的虚拟温度的经时变化。
如图2A、图2B所示，虚拟温度随着退火温度Ta越高而急剧地变化，但随着退火温度Ta降低而其变化变得缓慢。另外，达到退火温度Ta的时间随着退火温度Ta越高而越短，但随着退火温度Ta降低而变长。即，退火温度Ta越高，结构松弛收敛所需的时间越短，随着退火温度Ta降低，结构松弛收敛所需的时间变长。
若将退火时间设为t，将虚拟温度的经时变化设为Tf(t)，则虚拟温度的经时变化Tf(t)可以用以下的(2)式表示。
【式2】
上述(2)式中的τ1、τ2为松弛时间，α、β为系数，Tf0为光纤的初始状态下的虚拟温度。另外，光纤的初始状态是对光纤进行退火处理之前的状态。光纤的初始状态下的虚拟温度Tf0使用测定光纤的密度、折射率的变化的方法、或者红外分光法、拉曼分光法等分光学方法而测定。松弛时间τ1、τ2以及系数α、β根据对进行对于光纤的退火处理而获得的结果进行曲线拟合而获得的近似曲线的式求出。
这里，如图2A、B所示，对于光纤进行了退火处理的情况下的虚拟温度的经时变化根据光纤的初始状态下的虚拟温度Tf0以及退火温度Ta而不同。因此，上述(2)式所示的虚拟温度的经时变化Tf(t)按照光纤的初始状态下的虚拟温度Tf0以及退火温度Ta的每个组合而求出。
例如将图2A所示的情况下的松弛时间τ1、τ2设为τ11_Ta、τ12_Ta，将系数α、β设为α1Ta、β1Ta。另外，将图2B所示的情况下的松弛时间τ1、τ2设为τ21_Ta、τ22_Ta，将系数α、β设为α2Ta、β2Ta。另外，松弛时间τ11_Ta、τ12_Ta、τ21_Ta、τ22_Ta以及系数α1Ta、β1Ta、α2Ta、β2Ta的下标的Ta指的是退火温度。图2A所示的每个退火温度Ta的虚拟温度的经时变化Tf(t)由以下的(3)式表示，图2B所示的每个退火温度Ta的虚拟温度的经时变化Tf(t)由以下的(4)式表示。
【式3】
【式4】
图3是表示对于光纤进行了退火处理的情况下的退火温度与松弛时间的关系的图。另外，图3所示的图表是在横轴上获取退火温度Ta的倒数、在纵轴上获取松弛时间的倒数的对数的所谓阿累尼乌斯曲线图。图3所示的图表对进行图2A所示的退火处理而获得的松弛时间τ1、τ2进行作图。另外，图2A所示的退火处理是光纤的初始状态下的虚拟温度为1500℃且将退火温度Ta设定为1400℃、1200℃、1000℃、800℃、600℃、300℃而进行的退火处理。
如图3所示，可知松弛时间τ1、τ2的倒数的对数与退火温度Ta的倒数为负比例的关系。表示松弛时间τ1的倒数的对数与退火温度Ta的倒数的关系的近似直线由以下的(5)式表示，表示松弛时间τ2的倒数的对数与退火温度Ta的倒数的关系的近似直线由以下的(6)式表示。另外，以下的(5)、(6)式中的j1、j2是系数，m1、m2是常数，Ta是退火温度。
【式5】
【式6】
根据上述(5)、(6)式，能够求出实际上未进行退火处理的退火温度下的松弛时间τ1、τ2。例如考虑将退火温度Ta设定在1000～1500℃之间并以100℃刻度进行退火处理的情况。在这种情况下，可以求出该刻度之间的温度(例如1050℃)下的松弛时间τ1、τ2，也可以求出该温度范围外的温度(例如800℃)下的松弛时间τ1、τ2。
另外，上述(2)～(4)式是表示虚拟温度的经时变化Tf(t)的式子，但如果使用这些式子，则能够预测光纤的虚拟温度的经时变化。因此，上述(2)～(4)式也可以称为虚拟温度预测式。为了扩大温度测定装置10能够测定的温度范围，期望的是准备较大的温度范围的虚拟温度预测式。另外，为了提高温度测定装置10的温度的测定精度，期望的是准备温度的刻度细致的虚拟温度预测式。虚拟温度预测式中使用的参数(松弛时间τ11_Ta、τ12_Ta、τ21_Ta、τ22_Ta以及系数α1Ta、β1Ta、α2Ta、β2Ta)例如记录于温度测定装置10的数据记录部15。
图4是表示虚拟温度与布里渊频移量的关系的图。虚拟温度与布里渊频移量的关系通过在室温环境下测定虚拟温度已知且虚拟温度不同的光纤的布里渊频移而得。如图4所示，可知虚拟温度与布里渊频移量的关系为正比例的关系。表示虚拟温度Tf与布里渊频移量ν的关系的近似直线由以下的(7)式表示。另外，以下的(7)式中的k是系数，n是常数。
【式7】
v＝k·Tf+n…(7)
根据上述(7)式与上述(2)式，布里渊频移量的经时变化ν(t)使用虚拟温度的经时变化Tf(t)用以下的(8)式表示。
【式8】
v(t)＝k·Tf(t)+n…(8)
从对于光纤的退火处理开始起经过退火时间t时的布里渊频移量的变化量Δν由以下的(9)式表示。另外，以下的(9)式中的Tf0是退火处理的开始时的虚拟温度。
【式9】
Δv(t)＝k·(Tf(t)-Tfo)…(9)
这里，如果考虑对于光纤的退火处理通过测定对象物的热量进行，则上述(9)式可以是表示从在测定对象物铺设光纤FUT起经过时间t时的布里渊频移量的变化量Δν的式子。因此，根据上述(9)式，能够预测光纤FUT的布里渊频移量的变化量Δν。在本实施方式中，校正部13使用上述(9)式预测布里渊频移量的变化量Δν，使用预测出的布里渊频移量的变化量Δν校正光谱数据分析部12求出的布里渊频移量ν。
〈温度测定方法〉
图5是表示本发明的第一实施方式的温度测定方法的流程图。图5所示的流程例如在测定对象物上铺设光纤FUT而构建光纤传感器系统1之后、由用户进行对于光纤传感器系统1的测定开始的指示而开始。
另外，在光纤传感器系统1开始温度测定之前，进行光纤FUT的虚拟温度的测定。另外，测定出虚拟温度的光纤FUT需要在光纤传感器系统1开始温度测定之前不曝露在高温环境下。这是因为，虽然认为如果曝露温度为几百℃以下则光纤FUT的虚拟温度的变化较少因此没什么问题，但在高温环境下中，光纤FUT的结构松弛发展，虚拟温度变化。期望的是测定出虚拟温度的光纤FUT例如在室温环境下放置或者保管。
若开始图5所示的流程图的处理，则首先温度测定装置10开始曝露时间的测量(步骤S11)。这是因为，为了记录光纤FUT的热历程，需要从温度的测定开始的时刻起的经过时间。
接下来，温度测定装置10测定沿光纤FUT的长度方向设定的多个测定位置的各个位置处的布里渊频移量ν(步骤S12)。具体而言，若光纤传感器系统1开始温度测定，则从光纤传感器主体20对于光纤FUT出射光，在光纤FUT的内部产生的布里渊散射光被光纤传感器主体20检测出。由此，从光纤传感器主体20输出表示在各个测定位置产生的布里渊散射光的光谱的光谱数据。
温度测定装置10的光谱数据取得部11取得从光纤传感器主体20输出的光谱数据。温度测定装置10的光谱数据分析部12分析由光谱数据取得部11取得的光谱数据，求出布里渊频移量ν。如此，测定出沿光纤FUT的长度方向设定的多个测定位置的各个位置处的布里渊频移量ν。
接着，温度测定装置10根据各个测定位置处的布里渊频移量ν计算各个测定位置处的温度(步骤S13)。具体而言，温度测定装置10的温度计算部14使用上述(1)式所示的转换式，根据各个测定位置处的布里渊频移量ν求出各个测定位置处的温度T。另外，这里，认为从测定开始起的时间较短，光纤FUT的虚拟温度没有变化，因此不进行校正部13对布里渊频移量ν的校正。
接着，温度测定装置10基于计算出的测定位置各自的温度，选定各个测定位置处的虚拟温度预测式(步骤S14)。该选定由温度测定装置10的校正部13进行。
例如如图2A所示，考虑光纤FUT的虚拟温度为1500℃且各测定位置处的温度比1500℃低的情况。在这种情况下，在某个测定位置的温度为800℃时，关于该位置处的虚拟温度预测式，选定在上述(3)式中退火温度Ta为“800”的式子(使用松弛时间τ11_800、τ12_800、系数α1800、β1800的式子)。另外，在其他测定位置的温度为700℃时，关于该位置处的虚拟温度预测式，选定在上述(3)式中退火温度Ta为“700”的式子(使用松弛时间τ11_700、τ12_700、系数α1700、β1700的式子)。
若以上的处理结束，则温度测定装置10使数据记录部15记录各种数据(步骤S15)。具体而言，温度测定装置10按照每个测定位置记录测定日期时间、布里渊频移量、测定温度、曝露时间、虚拟温度预测式，虚拟温度等。除此之外，温度测定装置10也可以记录各测定位置的光谱数据。
接下来，温度测定装置10测定沿光纤FUT的长度方向设定的多个测定位置的各个位置处的布里渊频移量ν(步骤S16：取得步骤，分析步骤)。具体而言，温度测定装置10的光谱数据分析部12对于由光谱数据取得部11取得的光谱数据进行与在步骤S12中进行的分析相同的分析而求出布里渊频移量ν。
接着，温度测定装置10使用在各个测定位置处选定的虚拟温度预测式，计算各个测定位置处的虚拟温度(步骤S17)。具体而言，温度测定装置10的校正部13从数据记录部15读出每个测定位置的虚拟温度预测式，将曝露时间代入读出的虚拟温度预测式，由此计算各个测定位置处的虚拟温度。例如校正部13将由温度测定装置10测量的曝露时间代入上述(3)式的退火时间t，由此计算各个测定位置处的虚拟温度(Tf(t))。
接着，温度测定装置10根据各个测定位置处的虚拟温度计算各个测定位置处的布里渊频移量的校正值(步骤S18：校正步骤)。即，温度测定装置10预测各个测定位置处的布里渊频移量的变化量。具体而言，温度测定装置10的校正部13使用上述(9)式，求出布里渊频移量的变化量Δν(t)。这里，布里渊频移量的变化量Δν(t)是在高温环境下布里渊频移量变化(漂移)的量，因此能够将该变化量Δν(t)用作校正值。另外，上述(9)式中的Tf0是退火处理的开始时的虚拟温度，但这里使用在开始温度测定之前测定出的光纤FUT的虚拟温度。
接着，温度测定装置10使用各个测定位置处的布里渊频移量的校正值(Δν(t))，校正各个测定位置处的布里渊频移量ν(在步骤S16中测定出的布里渊频移量ν)(步骤19：校正步骤)。具体而言，温度测定装置10的校正部13在校正值(Δν(t))为正的情况下，从布里渊频移量ν中减去校正值(Δν(t))。相反，校正部13在校正值(Δν(t))为负的情况下，对布里渊频移量ν加上校正值(Δν(t))。
接着，温度测定装置10根据各个测定位置处的校正后的布里渊频移量ν计算各个测定位置处的温度(步骤S20：温度计算步骤)。具体而言，温度测定装置10的温度计算部14使用上述(1)式所示的转换式，根据各个测定位置处的校正后的布里渊频移量ν求出各个测定位置处的温度T。
若以上的处理结束，则温度测定装置10使数据记录部15记录各种数据(步骤S21)。具体而言，温度测定装置10与步骤S15相同，按照每个测定位置记录测定日期时间、布里渊频移量、测定温度、曝露时间、虚拟温度预测式、虚拟温度等。除此之外，温度测定装置10也按照每个测定位置记录布里渊频移量的校正值。而且，温度测定装置10也可以记录各测定位置的光谱数据。
接下来，温度测定装置10的校正部13使用记录于数据记录部15的数据，在各个测定位置计算这次新求出的温度与上一次求出的温度的差分(步骤S22)。然后，温度测定装置10的校正部13判断有无温度的差分比预先规定的阈值大的测定位置(以下，称作“温度变化点”)(步骤S23)。
在判断为有温度变化点的情况下(步骤S23的判断结果为“YES”的情况下)温度测定装置10的校正部13重新选定各个温度变化点处的虚拟温度预测式(步骤S24)。具体而言，校正部13在各个温度变化点处确认在步骤S17中计算出的虚拟温度与在步骤S20中本次新求出的温度的大小关系，基于该大小关系选定各个温度变化点处的虚拟温度预测式。
例如假设在某一温度变化点处，虚拟温度比这次新求出的温度高，这次新求出的温度为500℃。此时，关于该温度变化点处的虚拟温度预测式，新选定在上述(3)式中退火温度Ta为“500”的式子(使用松弛时间τ11_500、τ12_500、系数α1500、β1500的式子)。
与此相对，例如假设在某一温度变化点处，虚拟温度比这次新求出的温度低，这次新求出的温度为500℃。此时，关于该温度变化点处的虚拟温度预测式，新选定在上述(4)式中退火温度Ta为“500”的式子(使用松弛时间τ21_500、τ22_500、系数α2500、β2500的式子)。
这里，在新选定了虚拟温度预测式的情况下，温度测定装置10的校正部13进行新选定的式子的调整，以使通过新选定的式子求出的当前的虚拟温度成为在步骤S17中计算出的虚拟温度。具体而言，校正部13将选定的式子中的t变更为(t－tc+tα)。tc是以在步骤S11中开始测量曝露时间的时刻(t＝0)为基准的当前的时间。tα是在新选定的虚拟温度预测式中，虚拟温度从开始温度测定之前测定出的虚拟温度(例如1500℃)成为在步骤S17中计算出的虚拟温度为止所需的时间。另外，tα通过在新选定的式子中将开始温度测定之前测定出的虚拟温度代入tf0、将在步骤S17中计算出的虚拟温度代入Tf(t)来求出。
在校正部13判断为没有温度变化点的情况下(步骤S23的判断结果为“NO”的情况下)、或者步骤S24的处理结束的情况下，温度测定装置10判断是否结束温度测量(步骤S25)。例如温度测定装置10在未由用户进行对于光纤传感器系统1的测定结束的指示的情况下，判断为不结束温度测量。
在温度测定装置10判断为不结束温度测量的情况下(步骤S25的判断结果为“NO”的情况下)，重复步骤S16～S25的处理。与此相对，在温度测定装置10判断为结束温度测量的情况下(步骤S25的判断结果为“YES”的情况下)，图5所示的一系列的处理结束。
以上那样，在本实施方式中，首先，光谱数据取得部11取得表示通过使光入射到光纤FUT而产生的布里渊散射光的光谱的光谱数据。接下来，光谱数据分析部12分析光谱数据而求出布里渊频移量ν。接着，校正部13根据光纤FUT的热历程预测光纤FUT的结构松弛所引起的布里渊频移量的变化量，使用预测的变化量，校正求出的布里渊频移量。然后，温度计算部14基于校正后的布里渊频移量，求出光纤FUT的温度。由此，能够以较高的精度长时间进行高温环境下的温度测定。
〔第二实施方式〕
图6是表示本发明的第二实施方式的温度测定装置的主要部分构成的框图。图6所示的光纤传感器系统2具备温度测定装置10A、光纤传感器主体20以及热电偶30a、30b、30c(温度测定元件)。这种光纤传感器系统2使用热电偶30a、30b、30c的测定结果校正温度测定装置10A的测定结果，或诊断温度测定装置10A或者热电偶30a、30b、30c的完好性。
热电偶30a、30b、30c配置于沿光纤FUT的长度方向设定的测定位置中的任意的三个测定位置，测定该测定位置处的光纤FUT的温度。另外，热电偶30a、30b、30c可以设置成测定光纤FUT的温度本身，也可以设置成测定光纤FUT的附近的温度(例如测定对象物)的温度。另外，在本实施方式中，对设置有三个热电偶30a、30b、30c的例子进行说明，但热电偶的数量也可以是一个、两个、或者四个以上。
热电偶30a、30b、30c对于温度测定装置10A输出温度的测定结果。热电偶30a、30b、30c可以对温度测定装置10A直接输出温度的测定结果，也可以间接地输出。例如热电偶30a、30b、30c也可以具备通过有线或者无线方式发送温度的测定结果的发送机。或者，热电偶30a、30b、30c也可以通过向分体设置的发送机输出温度的测定结果，从而以有线或无线的方式发送温度的测定结果。
本实施方式的温度测定装置10A是相对于图1所示的温度测定装置10追加了温度校正部16以及诊断部17的构成。温度校正部16使用由热电偶30a、30b、30c测定出的温度，校正由温度计算部14求出的温度。诊断部17比较由温度计算部14求出的温度与由热电偶30a、30b、30c测定出的温度，诊断温度测定装置10A的完好性、或者热电偶30a、30b、30c的完好性。
具体而言，在设置有热电偶30a、30b、30c的所有部位或者大部分的部位，在由温度计算部14求出的温度与由热电偶30a、30b、30c测定出的温度的温度差比规定的值大的情况下，诊断部17诊断为温度测定装置存在异常。与此相对，仅在设置有热电偶30a、30b、30c的一个部位或者几个部位，温度差比规定的值大的情况下，诊断部17诊断为热电偶30a、30b、30c存在异常。
图7A～D是用于说明由本发明的第二实施方式的温度测定装置进行的处理的图。图7A是说明由温度测定装置10A的温度校正部16进行的处理的图，图7B～D是说明由温度测定装置10A的诊断部17进行的处理的图。图7A～D所示的图表在横轴上获取光纤FUT的长度方向上的距离(测定位置)，在纵轴上获取温度。图7A～D中的温度T1表示由温度测定装置10A测定出的温度，温度T11、T12、T13分别表示由热电偶30a、30b、30c测定出的温度。
温度校正部16在设置有热电偶30a、30b、30c的测定位置的各个位置比较由热电偶30a、30b、30c测定出的温度与由温度计算部14求出的温度。然后，温度校正部16使用由热电偶30a、30b、30c测定出的温度，校正由温度计算部14求出的温度。温度校正部16例如如图7A所示，使用所比较的温度的温度差的平均值校正由温度计算部14求出的全部温度。图7A中的温度T2是校正后的温度。或者，温度校正部16也可以按照每个由热电偶30a、30b、30c测定出的温度决定校正值。
诊断部17在设置有热电偶30a、30b、30c的测定位置的各个位置比较由热电偶30a、30b、30c测定出的温度与由温度计算部14求出的温度。然后，如图7B、C所示，在上述的测定位置的全部或者大部分位置，在由温度计算部14求出的温度与由热电偶30a、30b、30c测定出的温度的温度差比规定的值大的情况下，诊断为温度测定装置10A中存在异常。另外，上述的测定位置的“大部分”是指除了上述尾测定位置中的一个部位或者几个部位以外的测定位置。在诊断部17诊断为温度测定装置10A中存在异常的情况下，期望的是中断温度的测定。
与此相对，如图7D所示，在仅在上述的测定位置的一个部位或者几个部位由温度计算部14求出的温度与由热电偶30a、30b、30c测定出的温度的温度差比规定的值大的情况下，诊断为该测定位置的热电偶中存在异常。在图7D所示的例子中，诊断为热电偶30b中存在异常。在诊断部17诊断为热电偶中存在异常的情况下，被诊断为有异常的热电偶的测定结果例如被从由温度校正部16进行的温度校正中排除。
另外，本实施方式的温度测定装置10A的动作除了温度校正部16所进行的温度校正以及诊断部17所进行的诊断之外，基本上与图1所示的温度测定装置10的动作相同。即，本实施方式的温度测定装置10A的动作也基本上按照图5所示的流程图进行。因此，省略此处的详细说明。
以上那样，在本实施方式中，首先，光谱数据取得部11取得表示通过使光入射到光纤FUT而产生的布里渊散射光的光谱的光谱数据。接下来，光谱数据分析部12分析光谱数据而求出布里渊频移量ν。接着，校正部13根据光纤FUT的热历程预测光纤FUT的结构松弛所引起的布里渊频移量的变化量，使用预测出的变化量，校正求出的布里渊频移量。然后，温度计算部14基于校正后的布里渊频移量，求出光纤FUT的温度。由此，能够以较高的精度长时间进行高温环境下的温度测定。
另外，在本实施方式中，温度校正部16使用由热电偶30a、30b、30c测定出的温度，校正由温度计算部14求出的温度。因此，能够使由温度计算部14求出的温度的误差成为热电偶30a、30b、30c的测定误差程度。另外，在本实施方式中，诊断部17比较由温度计算部14求出的温度与由热电偶30a、30b、30c测定出的温度，诊断温度测定装置10A的完好性、或者热电偶30a、30b、30c的完好性。由此，在由温度测定装置10A测定出的温度与由热电偶30a、30b、30c测定出的温度产生偏离的情况下，能够区分其原因是源自于温度测定装置10A还是源自于热电偶30a、30b、30c。
以上，说明了本发明的实施方式的温度测定装置以及温度测定方法，但本发明并不被上述实施方式限制，能够在本发明的范围内自由地变更。例如在上述的第一、第二实施方式中，列举在开始光纤传感器系统1的温度测定之前测定出的光纤FUT的虚拟温度是1500℃的情况为例进行了说明。然而，期望的是测定开始前的光纤FUT的虚拟温度尽可能降低。例如测定开始前的光纤FUT的虚拟温度期望的是设定为与作为测定温度的对象的测定对象物的温度相同的温度或者相同程度的温度。通过设定为这种温度，能够进一步减小温度测定装置10、10A的温度的测定误差。
另外，在上述的第二实施方式中，对作为测定沿光纤FUT的长度方向设定的测定位置的温度的温度测定元件配置有热电偶30a、30b、30c的例子进行了说明。然而，温度测定元件不限于热电偶30a、30b、30c，可以考虑光纤FUT的设置状况、必要的温度的精度等使用任意的温度测定元件。
在本说明书中，“前、后、上、下、右、左、垂直、水平、纵、横、行以及列”等表示方向的术语是针对本发明的装置中这些方向而提及的。因而，本发明的说明书中这些术语应在本发明的装置中被相对地解释。
“构成”这一术语是为了执行本发明的功能而构成，或者为了表示装置的构成、要素、部分而使用。
而且，在权利要求中表述为“手段加功能”的术语应包括可为了执行本发明所含的功能而利用的所有结构。
“单元”这一术语为了表示构成要素、单元、硬件、为了执行希望的功能而被编程的软件的一部分而使用。硬件的典型例是设备或电路，但并不限定于这些。
以上，说明了本发明的优选的实施例，但本发明并不限定于这些实施例。在不脱离本发明的主旨的范围内，能够进行构成的附加、省略、置换及其他变更。本发明不由上述说明限定，而仅由添附的权利要求的范围限定。

Claims (20)

1.一种温度测定装置，其特征在于，具备：
取得部，其取得表示通过使光入射到光纤而产生的布里渊散射光的光谱的光谱数据；
分析部，其分析所述光谱数据而求出布里渊频移量；
校正部，其根据所述光纤的热历程预测所述光纤的结构松弛所引起的所述布里渊频移量的变化量，使用预测出的所述变化量校正由所述分析部求出的所述布里渊频移量；以及
温度计算部，其基于由所述校正部校正的所述布里渊频移量求出所述光纤的温度。
2.根据权利要求1所述的温度测定装置，其特征在于，
所述校正部使用虚拟温度预测式预测所述变化量，该虚拟温度预测式示出所述光纤的虚拟温度的经时变化，所述光纤的虚拟温度的经时变化使用所述光纤的初始状态下的虚拟温度与每个温度的松弛时间而表示。
3.根据权利要求2所述的温度测定装置，其特征在于，
在由所述温度计算部新求出的温度与由所述温度计算部在上一次求出的温度之差比预先规定的阈值大的情况下，所述校正部将所述虚拟温度预测式改变成使用由所述温度计算部新求出的温度的松弛时间而表示的式子。
4.根据权利要求1所述的温度测定装置，其特征在于，
所述光纤的虚拟温度预先被设定为与作为测定温度的对象的测定对象物的温度相同的温度或者相同程度的温度。
5.根据权利要求1所述的温度测定装置，其特征在于，
至少具备一个测定所述光纤的温度的温度测定元件。
6.根据权利要求5所述的温度测定装置，其特征在于，
具备温度校正部，该温度校正部使用由所述温度测定元件测定出的温度来校正由所述温度计算部求出的温度。
7.根据权利要求5所述的温度测定装置，其特征在于，
具备诊断部，该诊断部比较由所述温度计算部求出的温度与由所述温度测定元件测定出的温度，诊断所述温度测定装置的完好性、或者所述温度测定元件的完好性。
8.根据权利要求7所述的温度测定装置，其特征在于，
在设置有所述温度测定元件的所有部位或者大部分的部位，在由所述温度计算部求出的温度与由所述温度测定元件测定出的温度的温度差比规定的值大的情况下，所述诊断部诊断为所述温度测定装置中存在异常，
仅在设置有所述温度测定元件的一个部位或者几个部位，所述温度差比规定的值大的情况下，诊断为所述温度测定元件中存在异常。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的温度测定装置，其特征在于，
所述分析部求出沿所述光纤的长度方向设定的多个测定位置的各个位置处的所述布里渊频移量，
所述校正部根据各个所述测定位置处的热历程预测各个所述测定位置处的所述变化量，使用所预测的各个所述测定位置处的所述变化量校正由所述分析部求出的各个所述测定位置处的所述布里渊频移量，
所述温度计算部基于由所述校正部校正的各个所述测定位置处的所述布里渊频移量，求出各个所述测定位置处的温度。
10.根据权利要求1所述的温度测定装置，其特征在于，
还具备通过执行程序来实现所述取得部、所述分析部、所述校正部以及所述温度计算部的功能的硬件处理器。
11.一种温度测定方法，该温度测定方法由温度测定装置执行，其特征在于，具有：
取得步骤，取得表示通过使光入射到光纤而产生的布里渊散射光的光谱的光谱数据；
分析步骤，分析所述光谱数据而求出布里渊频移量；
校正步骤，根据所述光纤的热历程预测所述光纤的结构松弛所引起的所述布里渊频移量的变化量，使用预测出的所述变化量校正在所述分析步骤中求出的所述布里渊频移量；以及
温度计算步骤，基于在所述校正步骤中校正的所述布里渊频移量求出所述光纤的温度。
12.根据权利要求11所述的温度测定方法，其特征在于，
在所述校正步骤中，使用虚拟温度预测式预测所述变化量，该虚拟温度预测式示出所述光纤的虚拟温度的经时变化，所述光纤的虚拟温度的经时变化使用所述光纤的初始状态下的虚拟温度与每个温度的松弛时间而表示。
13.根据权利要求12所述的温度测定方法，其特征在于，
在所述校正步骤中，在所述温度计算步骤中新求出的温度与在所述温度计算步骤中在上一次求出的温度之差比预先规定的阈值大的情况下，将所述虚拟温度预测式改变成使用在所述温度计算步骤中新求出的温度的松弛时间而表示的式子。
14.根据权利要求11所述的温度测定方法，其特征在于，
所述光纤的虚拟温度预先被设定为与作为测定温度的对象的测定对象物的温度相同的温度或者相同程度的温度。
15.根据权利要求11所述的温度测定方法，其特征在于，
利用至少一个温度测定元件测定所述光纤的温度。
16.根据权利要求15所述的温度测定方法，其特征在于，
具备温度校正步骤，在该温度校正步骤中，使用由所述温度测定元件测定出的温度来校正在所述温度计算步骤中求出的温度。
17.根据权利要求15所述的温度测定方法，其特征在于，
具备诊断步骤，在该诊断步骤中，比较在所述温度计算步骤中求出的温度与由所述温度测定元件测定出的温度，诊断所述温度测定装置的完好性、或者所述温度测定元件的完好性。
18.根据权利要求17所述的温度测定方法，其特征在于，
在所述诊断步骤中，在设置有所述温度测定元件的所有部位或者大部分的部位，在所述温度计算步骤中求出的温度与由所述温度测定元件测定出的温度的温度差比规定的值大的情况下，诊断为所述温度测定装置中存在异常，
仅在设置有所述温度测定元件的一个部位或者几个部位，所述温度差比规定的值大的情况下，诊断为所述温度测定元件中存在异常。
19.根据权利要求11至18中任一项所述的温度测定方法，其特征在于，
在所述分析步骤中，求出沿所述光纤的长度方向设定的多个测定位置的各个位置处的所述布里渊频移量，
在所述校正步骤中，根据各个所述测定位置处的热历程预测各个所述测定位置处的所述变化量，使用所预测的各个所述测定位置处的所述变化量校正在所述分析步骤中求出的各个所述测定位置处的所述布里渊频移量，
在所述温度计算步骤中，基于在所述校正步骤中校正的各个所述测定位置处的所述布里渊频移量，求出各个所述测定位置处的温度。
20.根据权利要求11所述的温度测定方法，其特征在于，
设于所述温度测定装置的硬件处理器执行程序，从而实现所述取得步骤、所述分析步骤、所述校正步骤以及所述温度计算步骤的功能。
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