CN203216640U - 一种分布式光纤温度传感系统空间分辨率校准用缠绕装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种分布式光纤温度传感系统空间分辨率校准用缠绕装置。两块固定板的下端分别安装在底板的两侧面，直径相同前面板与后面板用转轴相连，转轴上固定有主动齿轮，伸出前面板外的转轴上固定旋转盘，旋转盘上带有指针，与前面板直径相同的齿轮固定板将主动齿轮、三个相同的从动齿轮、内齿轮固定在前面板内侧，主动齿轮通过等分安装的三个从动齿轮带动内齿轮转动，内齿轮外侧面上刻有刻度盘，在前面板上开有能观察内齿轮刻度的窗口；前面板与后面板嵌入两块固定板内侧的两条槽直至底板上。本实用新型通过设计一种分布式光纤温度传感系统空间分辨率校准的光纤缠绕装置，能解决校准时无法准确测量分布式光纤温度传感系统的空间分辨率的问题。

Description

一种分布式光纤温度传感系统空间分辨率校准用缠绕装置

技术领域

本实用新型涉及一种光纤缠绕装置，特别是涉及一种分布式光纤温度传感系统空间分辨率校准用缠绕装置。 

背景技术

分布式光纤温度传感系统，主要使用感温光纤作为测温传感器。由于光纤具有抗酸抗腐蚀耐高温，且能同时检测光纤所铺设处各点温度的特点，因此，该系统已被广泛应用于隧道、地铁、电厂、化工厂等使用传统设备无法测温的大型工业现场。由于分布式光纤温度传感系统的应用场合越来越多，对空间分辨率这一指标的要求也会越来越高，因此，对于生产厂家和用户来说，出台相应的校准规范都是十分急迫的工作。 

分布式光纤温度传感系统的空间分辨率是一个长度单位，是指分布式光纤温度传感系统能准确测温的最小光纤长度，目前市场上的分布式测温系统，该参数的指标通常在3米左右。在整个光纤测温系统研究的早期，将测得波形的10%-90%上升沿作为空间分辨率。此定义方法实际与其他传统测温设备的响应时间定义方法类似，上升时间即为分布式测温系统对温度做出有效反映的时间，然后系统再根据时间与距离的对应关系，计算得到能做出有效反应的最短距离，即空间分辨率。而在实际系统当中，确定空间分辨率较为传统的方法主要有实验法和理论法。实验法是指通过将光纤绕成环状，将光纤环放入恒温水槽中做测温实验，同时在各个实验组中，不断减少光纤环的长度，直至不能准确测量水温，则得到能正确测得水温的光纤环长度，将此定义为空间分辨率。而另一种理论方法则为从硬件，综合包括AD采样时间、APD处理时间、脉冲宽度等因素对最短测温时间的影响，计算得到能保证AD、APD等部件正常工作的最短测温时间，从而得到对应的空间分辨率。而目前在实验中，往往需要绕制各个长度的多个光纤环，增加了实验的难度，且精度较低，降低了实验的准确性。 

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种分布式光纤温度传感系统空间分辨率校准用缠绕装置，解决在校准时用实验法确定系统空间分辨率，无法方便快捷准确测量的问题。 

为解决以上技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的： 

本实用新型包括：两块固定板、底板、转轴、旋转盘、前面板、后面板、主动齿轮、三个相同的从动齿轮、内齿轮、齿轮固定板和刻度盘；两块固定板的下端分别安装在底板的两侧面，直径相同前面板与后面板用转轴相连，前面板与后面板间的转轴上固定有主动齿轮，伸出前面板外的转轴上固定旋转盘，旋转盘上带有指针，与前面板直径相同的齿轮固定板将主动齿轮、三个相同的从动齿轮、内齿轮固定在前面板内侧，主动齿轮通过等分安装的三个从动齿轮带动内齿轮转动，内齿轮外侧面上刻有刻度盘，在前面板上开有能观察内齿轮刻度的窗口；直径相同的前面板与后面板嵌入两块固定板内侧的两条槽直至底板上。

所述两块固定板中间均开有光纤引线槽，两块固定板对应开有能调节底板上下的横向卡槽。 

所述底板两侧分别开有便于光纤通过的孔。 

本实用新型具有的有益效果是： 

本实用新型通过设计齿轮传动系统，转动旋转盘能方便地增加或减少所用光纤的长度并实时显示所绕光纤长度。使用该分布式光纤温度传感系统的空间分辨率校准用光纤缠绕装置能有效解决校准时无法方便快捷准确的用实验法测量分布式光纤温度传感系统的空间分辨率的问题。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。 

图2是本实用新型的旋转盘及相关结构示意图。 

图3是本实用新型的固定板及底板示意图。 

图4是本实用新型的齿轮结构示意图。 

图5是本实用新型的齿轮侧视图。 

图中：1、固定板，2、底板，3、转轴，4、旋转盘，5、前面板，6、后面板，7、主动齿轮，8、从动齿轮，9、内齿轮，10、齿轮固定板，11、刻度盘。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。 

如图1、图2、图3、图4、图5所示，本实用新型包括两块固定板1、底板2、转轴3、旋转盘4、前面板5、后面板6、主动齿轮7、三个相同的从动齿轮8、内齿轮9、齿轮固定板10和刻度盘11；两块固定板1的下端分别安装在底板2的两侧面，直径相同前面板5与后面板6用转轴3相连，前面板5与后面板6间的转轴3上固定有主动齿轮7，伸出前面板5外的转轴3上固定旋转盘4，旋转盘4上带有指针，与前面板直径相同的齿轮固定板10将主动齿轮7、三个相同的从动齿轮8、内齿轮9固定在前面板内侧，主动齿轮7通过等分安装的三个从动齿轮8带动内齿轮9转动，内齿轮9外侧面上刻有刻度盘11，在前面板5上开有能观察内齿轮9刻度的窗口；直径相同的前面板5与后面板6嵌入两块固定板1内侧的两条槽直至底板2上。 

如图3所示，所述两块固定板1中间均开有光纤引线槽，两块固定板1对应开有能调节底板2上下的横向卡槽。 

如图3所示，所述底板2两侧分别开有便于光纤通过的孔。 

本实用新型的工作原理： 

（1）将整条光纤中的一段绕成半径比前面板5直径大的一圈，套进齿轮固定板和后面板之间的转轴上，调整光纤环半径，使其能贴合转轴绕一圈，然后固定。

（2）将光纤的一端通过底板一侧上的孔与底板一侧孔同侧的一块固定板上的引线槽引出，将光纤的另一端通过底板另一侧上的孔与另一侧底板同侧的另一块固定板上的引线槽引出。假设光纤通过任意一侧固定板1的长度为c米，通过底板2的长度为d米。 

（3）拉住光纤在固定板1外的一端，转动旋转盘4，同时带动转轴3及主动齿轮7、从动齿轮8、内齿轮9转动，由于刻度盘11安放在内齿轮9上，且随内齿轮9转动。由于齿轮的传动关系，主动齿轮7转一圈时，内齿轮9只转动一个小角度，以计算刻度盘11转过的圈数。因此，通过前面板5上开的观察内齿轮9刻度的窗口，可读到安装在内齿轮9上的刻度盘11的读数，即旋转盘4转过的圈数。而旋转盘4可带动转轴3转动，通过旋转盘4上的指针可读取前面板5的细分刻度，以精确计算已缠绕的光纤长度。若刻度盘读数a圈，旋转盘4满刻度为n，指针指到数字b，转轴周长d米，则缠绕的光纤长度为 QUOTE 

 。例如当a=3，b=10，n=20，d=0.25米，则所缠绕的光纤长度为1.125米。 

（5）绕完光纤后，将固定板1与底板2拆除，将光纤环连转轴一起放入恒温水槽进行校准实验。浸没在水槽中的光纤长度即为L’，L’=L+2c+d。 

（6）若是校准过程中，需要调整光纤环长度，则重复（1）至（5）步，再进行校准实验。 

上述具体实施方式用来解释说明本实用新型，而不是对本实用新型进行限制，在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型作出的任何修改和改变，都落入本实用新型的保护范围。 

Claims (3)

1.一种分布式光纤温度传感系统空间分辨率校准用缠绕装置，其特征在于，包括：两块固定板（1）、底板（2）、转轴（3）、旋转盘（4）、前面板（5）、后面板（6）、主动齿轮（7）、三个相同的从动齿轮（8）、内齿轮（9）、齿轮固定板（10）和刻度盘（11）；两块固定板（1）的下端分别安装在底板（2）的两侧面，直径相同前面板（5）与后面板（6）用转轴（3）相连，前面板（5）与后面板（6）间的转轴（3）上固定有主动齿轮（7），伸出前面板（5）外的转轴（3）上固定旋转盘（4），旋转盘（4）上带有指针，与前面板直径相同的齿轮固定板（10）将主动齿轮（7）、三个相同的从动齿轮（8）、内齿轮（9）固定在前面板内侧，主动齿轮（7）通过等分安装的三个从动齿轮（8）带动内齿轮（9）转动，内齿轮（9）外侧面上刻有刻度盘（11），在前面板（5）上开有能观察内齿轮（9）刻度的窗口；直径相同的前面板（5）与后面板（6）嵌入两块固定板（1）内侧的两条槽直至底板（2）上。

2.根据权利要求1所述的一种分布式光纤温度传感系统空间分辨率校准用缠绕装置，其特征在于：所述两块固定板（1）中间均开有光纤引线槽，两块固定板（1）对应开有能调节底板（2）上下的横向卡槽。

3.根据权利要求1所述的一种分布式光纤温度传感系统空间分辨率校准用缠绕装置，其特征在于：所述底板（2）两侧分别开有便于光纤通过的孔。

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