JP2864825B2 - Physical quantity distribution detector - Google Patents

Physical quantity distribution detector

Info

Publication number
JP2864825B2
JP2864825B2 JP3338470A JP33847091A JP2864825B2 JP 2864825 B2 JP2864825 B2 JP 2864825B2 JP 3338470 A JP3338470 A JP 3338470A JP 33847091 A JP33847091 A JP 33847091A JP 2864825 B2 JP2864825 B2 JP 2864825B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
equation
optical fiber
stokes light
temperature distribution
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP3338470A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH05172653A (en
Inventor
哲 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Cable Ltd
Original Assignee
Hitachi Cable Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Cable Ltd filed Critical Hitachi Cable Ltd
Priority to JP3338470A priority Critical patent/JP2864825B2/en
Publication of JPH05172653A publication Critical patent/JPH05172653A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2864825B2 publication Critical patent/JP2864825B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバ自体をセン
サとして、光ファイバに沿った物理量の分布を測定する
物理量分布検知センサに係り、特に測定結果を基にした
自己異常診断が可能な光ファイバを用いた物理量分布検
知センサに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a physical quantity distribution sensor for measuring a physical quantity distribution along an optical fiber using the optical fiber itself as a sensor, and more particularly to an optical sensor capable of diagnosing self-abnormality based on the measurement result. The present invention relates to a physical quantity distribution detection sensor using a fiber.

【0002】[0002]

【従来の技術】光ファイバを用いた物理量検知センサと
しては、一般に光ファイバに沿った温度分布を測定する
温度分布検知センサが知られている。この温度分布検知
センサでは、図2に示すように光ファイバ4の一端から
光源1で発生した光パルスを光カプラや光分波器等の光
分岐・分波手段3を介して光ファイバ4に入射させる。
そして、この光ファイバに入射した光パルスが光ファイ
バ中を進行するに従い光ファイバの各位置で発生する散
乱光のうち、光入射端に戻ってくる散乱光を後方散乱光
という。光分岐・分波手段3により、後方散乱光のう
ち、ラマン散乱光のストークス光の波長λs とアンチス
トークス光の波長λa の光とを分離して取出し、これら
をそれぞれ受光回路5s、5aにより電気信号に変換す
る。そして、これらの電気信号を時間間隔tsでサンプ
リングして、ストークス光及びアンチストークス光の時
間関数gs (t)、及び、ga (t)を測定する。光フ
ァイバ中で発生する散乱光量は、微弱であり、時間関数
s (t)、ga (t)のSN比が悪いため、これを改
善するために前記光パルスの入射からサンプリングまで
の操作を多数回繰り返し、時間関数gs (t)、g
a (t)の平均化処理を行ってSN比を改善したG
s (t)、Ga (t)をそれぞれ得る。ここで、光ファ
イバ中での光速vが既知であれば、時間の関数として測
定したGs (t)、Ga (t)をサンプリング距離間隔
xsのサンプリング点毎に定義される光ファイバに沿っ
た距離の関数Gs (x)、Ga (x)に置き換えること
が可能である。このようにして得られた距離の関数Gs
(x)、Ga (x)は,それぞれストークス光及びアン
チストークス光の後方散乱光強度を光ファイバの一端で
測定したものであるため、x地点で発生した散乱光の発
生確率Rs (x)、Ra (x)との間には、それぞれ、
数1、2に示す(1)、(2)式に示す関係がある。
2. Description of the Related Art As a physical quantity detection sensor using an optical fiber, a temperature distribution detection sensor for measuring a temperature distribution along an optical fiber is generally known. In this temperature distribution detecting sensor, as shown in FIG. 2, an optical pulse generated from one end of the optical fiber 4 by the light source 1 is transmitted to the optical fiber 4 via an optical branching / demultiplexing means 3 such as an optical coupler or an optical demultiplexer. Make it incident.
Then, of the scattered light generated at each position of the optical fiber as the light pulse incident on the optical fiber travels through the optical fiber, the scattered light returning to the light incident end is called back scattered light. The light branching and branching means 3, of the backscattered light, taken out by separating the light of wavelength lambda s and anti-Stokes light of wavelength lambda a Stokes light of the Raman scattered light, these respective light receiving circuit 5s, 5a To convert it into an electric signal. Then, these electric signals are sampled at time intervals ts, and the time functions g s (t) and g a (t) of the Stokes light and the anti-Stokes light are measured. The amount of scattered light generated in the optical fiber is weak, and the SN ratio of the time functions g s (t) and g a (t) is poor. Is repeated a number of times to obtain a time function g s (t), g
a G with improved SN ratio by averaging of (t)
s (t) and G a (t) are obtained. Here, if the speed of light v in the optical fiber is known, G s (t) and G a (t) measured as a function of time are plotted along the optical fiber defined for each sampling point at the sampling distance interval xs. It is possible to replace the distance functions G s (x) and G a (x). The distance function G s thus obtained
(X) and G a (x) are the measured backscattered light intensities of the Stokes light and the anti-Stokes light at one end of the optical fiber, respectively. Therefore, the probability R s (x ) And R a (x),
Equations (1) and (2) shown in equations (1) and (2) have the relationship shown in equations (1) and (2).

【0003】[0003]

【数1】 (Equation 1)

【0004】[0004]

【数2】 (Equation 2)

【0005】 ここに、P0 ;光ファイバ入射光強度 α0 ;入射光波長の光ファイバ伝送損失(dB/m) γ;後方散乱係数 αs ,αa ;ストークス光及びアンチストークス光の光
ファイバ伝送損失(dB/m) Ms ,Ma ;受光回路におけるストークス光及びアンチ
ストークス光のO/E変換効率 従って、x地点のストークス光及びアンチストークス光
の発生確率は、それぞれ数3、4に示す(3)、(4)
式で表され、Ks 、Ka が分かれば測定値G
s (x)、Ga (x)を用いて求めることができる。
[0005] Here, P0; Optical fiber incident light intensity α0; Optical fiber transmission loss at the wavelength of incident light (dB / m) γ; backscattering coefficient αs, ΑaLight of Stokes light and anti-Stokes light
Fiber transmission loss (dB / m) Ms, Ma; Stokes light and anti-light in the light receiving circuit
O / E conversion efficiency of Stokes light Therefore, Stokes light and anti-Stokes light at x point
The occurrence probabilities are shown in Equations 3 and 4, respectively (3) and (4)
Expressed by the equation, Ks, KaIf you know the measured value G
s(X), GaIt can be determined using (x).

【0006】[0006]

【数3】 (Equation 3)

【0007】[0007]

【数4】 (Equation 4)

【0008】一方、光ファイバ中で発生するストークス
光及びアンチストークス光の発生確率Rs 、Ra と温度
Tとの間に数5に示す式(5)で示すような関係があ
り、距離xでの温度T(x)は、数6に示す式(6)を
用いて求めることができる。
On the other hand, there is a relationship between the occurrence probabilities R s and R a of the Stokes light and the anti-Stokes light generated in the optical fiber and the temperature T as shown in Expression (5), and the distance x The temperature T (x) can be obtained by using Expression (6) shown in Expression 6.

【0009】[0009]

【数5】 (Equation 5)

【0010】[0010]

【数6】 (Equation 6)

【0011】であり、k1 、k2 は使用する光源及び、
光ファイバにより決まる定数である。
Where k 1 and k 2 are the light source to be used and
This is a constant determined by the optical fiber.

【0012】定数Kは、光ファイバの特定点xrの温度
T(xr)が分かれば求めることができ、また、スト−
クス光及びアンチスト−クス光波長での光ファイバの伝
送損失αs 、αa は予め測定することができる。従っ
て、スト−クス光、及び、アンチスト−クス光波長での
後方散乱光強度分布Gs (x)、Ga (x)を測定する
ことにより、光ファイバに沿った温度分布を求めること
ができる。
The constant K can be obtained if the temperature T (xr) at the specific point xr of the optical fiber is known.
The transmission losses α s and α a of the optical fiber at the wavelengths of the optical fiber and the anti-stokes light can be measured in advance. Therefore, the temperature distribution along the optical fiber can be obtained by measuring the backscattered light intensity distributions G s (x) and G a (x) at the stokes light and anti-stokes light wavelengths. .

【0013】また、式(6)から分かるように、光ファ
イバの伝送損失αs ,αa が、光ファイバに対する外圧
により生じたマイクロベンド損等により、Δαづつ変化
しても、この変化分は相殺され、温度分布T(x)は、
この影響を受けずに求めることができる。
As can be seen from equation (6), even if the transmission losses α s and α a of the optical fiber change by Δα due to microbending loss or the like caused by external pressure on the optical fiber, the change is And the temperature distribution T (x) is
It can be obtained without being affected by this.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術には以下に述べるような問題点があった。
However, the prior art has the following problems.

【0015】(1)温度分布T(x)を求める(6)式
には、光ファイバの伝送損失αs ,αa が含まれてお
り、伝送損失αs 、αa の値は予め測定することによっ
て得られる。温度分布を測定する際に、これらの値が予
め測定された値と異なる場合、或いは、上記変化分Δα
が波長によって異なる場合、変化分Δαs ,Δαa が相
殺されないので、温度分布の測定が正確にならないこと
になる。
(1) Equation (6) for calculating the temperature distribution T (x) includes the transmission losses α s and α a of the optical fiber, and the values of the transmission losses α s and α a are measured in advance. Obtained by: When measuring the temperature distribution, when these values are different from the previously measured values, or when the change Δα
Is different depending on the wavelength, the changes Δα s and Δα a are not canceled out, so that the measurement of the temperature distribution is not accurate.

【0016】(2)測定に使用する光源の波長が、当初
設定していた波長からずれると、スト−クス光及びアン
チスト−クス光波長もその初期値からずれることにな
る。このため、スト−クス光及びアンチスト−クス光の
後方散乱光強度分布Gs (x)、Ga (x)を正しく測
定することができなくなり、温度分布の測定が正確にな
らないことになる。一方、光源の波長は、その温度によ
って変わりやすいので、通常、光源では温度制御が行わ
れ、一定の波長が得られるようになっている。この温度
制御が故障等により不調であると、光源の波長が変わっ
てしまうので、温度分布の測定が正確にならないことに
なる。
(2) If the wavelength of the light source used for measurement deviates from the initially set wavelength, the stokes light and anti-stokes light wavelengths also deviate from their initial values. For this reason, the backscattered light intensity distributions G s (x) and G a (x) of the stokes light and the anti-stokes light cannot be measured correctly, and the measurement of the temperature distribution becomes inaccurate. On the other hand, since the wavelength of the light source is easily changed depending on its temperature, temperature control is usually performed in the light source so that a constant wavelength can be obtained. If the temperature control is malfunctioning due to a failure or the like, the wavelength of the light source changes, and the measurement of the temperature distribution will not be accurate.

【0017】(3)光ファイバに入射する光量がある一
定レベルを越えると、非線形現象である誘導ラマン散乱
がスト−クス光の波長で生じる。この場合、スト−クス
光の後方散乱光強度分布Gs (x)を正しく測定するこ
とができなくなる。一方、光ファイバに入射する光量が
大きいほど、温度分布測定精度が向上する。そこで、誘
導ラマン散乱が発生しないように、ぎりぎりまで光量を
上げることになる。しかし、光源の出力は、周囲温度等
により変動するものであって、誘導ラマン散乱が発生し
ないように、ぎりぎりまで光量を上げているときには、
この変動のために誘導ラマン散乱が発生してしまい、ス
ト−クス光の後方散乱光強度分布Gs (x)を正しく測
定することができなくなる。
(3) When the amount of light incident on the optical fiber exceeds a certain level, stimulated Raman scattering, which is a non-linear phenomenon, occurs at the wavelength of the stokes light. In this case, the backscattered light intensity distribution G s (x) of the stokes light cannot be measured correctly. On the other hand, as the amount of light incident on the optical fiber increases, the accuracy of temperature distribution measurement improves. Therefore, the amount of light is increased to the last so that stimulated Raman scattering does not occur. However, the output of the light source fluctuates depending on the ambient temperature and the like, so that the amount of light is increased to the bare limit so that stimulated Raman scattering does not occur.
Stimulated Raman scattering occurs due to this fluctuation, and the backscattered light intensity distribution G s (x) of the Storks light cannot be measured correctly.

【0018】以上のように、温度分布の測定が正確にな
らない異常な場合が起こり得るが、従来は、測定された
温度分布が正しいかどうかは、他の方法で測定した温度
と比較するしかなかった。また、不正確に測定された温
度分布であっても、測定結果からは異常が起きているこ
とが分からないので、正しいものと誤認するという問題
があった。
As described above, an abnormal case may occur in which the measurement of the temperature distribution is not accurate. However, conventionally, the correctness of the measured temperature distribution has to be compared with the temperature measured by another method. Was. In addition, even if the temperature distribution is incorrectly measured, the measurement result does not indicate that an abnormality has occurred, so that there is a problem that the temperature distribution is erroneously determined to be correct.

【0019】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、測定結果を基にした自己異常診断が可能な光ファイ
バを用いた物理量分布検知センサを提供することにあ
る。
It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems and to provide a physical quantity distribution detection sensor using an optical fiber capable of performing self-diagnosis based on a measurement result.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、物理量分布の測定結果から1以上のサンプ
リング点におけるストークス光及びアンチストークス光
の見掛上の発生確率を算出し、両見掛上の発生確率の差
を基に異常を検知するようにしたものである。
In order to achieve the above object, the present invention calculates the apparent occurrence probabilities of Stokes light and anti-Stokes light at one or more sampling points from measurement results of physical quantity distributions. An abnormality is detected based on a difference in apparent occurrence probability.

【0021】[0021]

【作用】ここで、物理量分布の測定が正確に行われてい
るときには、ストークス光の発生確率とアンチストーク
ス光の発生確率との差が、一定の範囲内にあるというこ
とに着目する。見掛上の両発生確率の差が、一定の範囲
から外れる時、測定結果を不正確にするような異常が発
生したものと判断できる。
Attention is paid to the fact that when the physical quantity distribution is measured accurately, the difference between the Stokes light occurrence probability and the anti-Stokes light occurrence probability is within a certain range. When the difference between the apparent two occurrence probabilities is out of a certain range, it can be determined that an abnormality has occurred that makes the measurement result inaccurate.

【0022】詳しく説明すると、温度T(x)のサンプ
リング点xでのストークス光の真の発生確率とアンチス
トークス光の真の発生確率R0s(x)R0a(x)は、そ
れぞれ、数7、数8に示す(7)式、(8)式で表され
る。
More specifically, the true probability of occurrence of Stokes light and the true probability of occurrence of anti-Stokes light R 0s (x) R 0a (x) at the sampling point x at the temperature T (x) are expressed by the following equations. , Eq. (8) and (8).

【0023】[0023]

【数7】 (Equation 7)

【0024】[0024]

【数8】 (Equation 8)

【0025】(7)、(8)式の両辺の差をとると、数
9に示す式(9)となる。
Taking the difference between the two sides of equations (7) and (8) gives equation (9) shown in equation 9.

【0026】[0026]

【数9】 (Equation 9)

【0027】ここで、K0 (x)は、使用する光源の波
長や光ファイバの材質等により決まる定数であり、厳密
には距離xにより異なっていると考えられるが、略一定
値をとる。
Here, K 0 (x) is a constant determined by the wavelength of the light source to be used, the material of the optical fiber, and the like, and is considered to be strictly different depending on the distance x, but takes a substantially constant value.

【0028】(9)式のように、距離xでのストークス
光の真の発生確率とアンチストークス光の真の発生確率
との差は一定値になる。
As shown in equation (9), the difference between the true occurrence probability of the Stokes light at the distance x and the true occurrence probability of the anti-Stokes light is constant.

【0029】一方、測定結果のGs (x)、Ga (x)
から、(3)、(4)式を用いて求めたRs (x)、R
a (x)も、これらが正しい値であれば、(9)式と同
等の関係式即ち、数10に示す(10)式を満足する。
On the other hand, G s (x) and G a (x) of the measurement results
From Equations (3) and (4), R s (x), R
a (x) also satisfies the relational expression equivalent to Expression (9), that is, Expression (10) shown in Expression 10 if these values are correct.

【0030】[0030]

【数10】 (Equation 10)

【0031】ところが、伝送損失変化量がストークス光
とアンチストークス光とで異なったり、光源の波長がず
れたり、誘導ラマン散乱が発生したときには、測定結果
から求めた見掛上の散乱光発生確率Rs (x)、R
a (x)は、(10)式を満足しなくなる。したがっ
て、このような光ファイバや装置の異常により、測定が
不正確になったかどうかは、見掛上の散乱光発生確率R
s (x)、Ra (x)が(10)式を満足するかどうか
をチェックすればよいことになる。
However, when the amount of change in the transmission loss differs between the Stokes light and the anti-Stokes light, the wavelength of the light source shifts, or stimulated Raman scattering occurs, the apparent scattered light occurrence probability R obtained from the measurement result is obtained. s (x), R
a (x) does not satisfy the expression (10). Therefore, whether or not the measurement becomes inaccurate due to such an abnormality of the optical fiber or the apparatus is determined by the apparent scattered light occurrence probability R.
It is sufficient to check whether s (x) and Ra (x) satisfy the expression (10).

【0032】以上のような知見に基づいて、測定結果か
らサンプリング点におけるストークス光及びアンチスト
ークス光の見掛上の発生確率を算出し、両見掛上の発生
確率の差を求めると、測定結果を不正確にするような異
常が発生した場合、その両見掛上の発生確率の差が一定
の範囲から外れるので、異常を検知することができる。
Based on the above findings, the apparent occurrence probabilities of Stokes light and anti-Stokes light at the sampling point are calculated from the measurement results, and the difference between the apparent occurrence probabilities is calculated. Occurs, the difference between the two apparent occurrence probabilities deviates from a certain range, so that the abnormality can be detected.

【0033】[0033]

【実施例】以下本発明の一実施例を添付図面に基づいて
詳述する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

【0034】図1に示されるように、測定系は光源1、
光分岐・分波手段3、光ファイバ4、受光回路5、サン
プリング回路6、平均化処理回路7、コントロール回路
8、温度分布演算回路9、温度分布表示装置10、異常
診断回路11から構成されている。受光回路5、サンプ
リング回路6、平均化処理回路7は、それぞれストーク
ス光、アンチストークス光用に受光回路5s、5a、サ
ンプリング回路6s、6a、平均化処理回路7s、7a
が設けられ、光分岐・分波手段3は、光源1からの光を
光ファイバ4に導き、光ファイバ4からのストークス
光、アンチストークス光を分離して受光回路5s、5a
に導くように構成されている。また、光ファイバの特定
点xrを定めるエリア41内に、温度T(xr)を計測
する温度測定器42が設けられている。エリア41は、
均熱箱等で囲まれて一定の温度に保たれている。図1の
構成は、異常診断回路11を除いて、図6の従来の構成
と同じである。
As shown in FIG. 1, the measuring system is a light source 1,
It comprises optical branching / demultiplexing means 3, optical fiber 4, light receiving circuit 5, sampling circuit 6, averaging processing circuit 7, control circuit 8, temperature distribution calculation circuit 9, temperature distribution display device 10, and abnormality diagnosis circuit 11. I have. The light receiving circuit 5, the sampling circuit 6, and the averaging processing circuit 7 are light receiving circuits 5s, 5a, sampling circuits 6s, 6a, and averaging processing circuits 7s, 7a for Stokes light and anti-Stokes light, respectively.
The light branching / demultiplexing means 3 guides the light from the light source 1 to the optical fiber 4, separates the Stokes light and the anti-Stokes light from the optical fiber 4, separates the light into light receiving circuits 5s, 5a
It is configured to lead to. In addition, a temperature measuring device 42 for measuring the temperature T (xr) is provided in an area 41 that defines a specific point xr of the optical fiber. Area 41 is
The temperature is kept constant by being surrounded by a soaking box. The configuration of FIG. 1 is the same as the conventional configuration of FIG.

【0035】異常診断回路11は、平均化処理回路7
s、7aの出力と温度測定器42の出力を入力とし、計
算結果から異常を判定して、温度分布表示装置10に伝
えるものである。この計算内容を以下に説明する。
The abnormality diagnosis circuit 11 includes an averaging processing circuit 7
The outputs of s and 7a and the output of the temperature measuring device 42 are input, and an abnormality is determined from the calculation result, which is transmitted to the temperature distribution display device 10. The details of this calculation will be described below.

【0036】まず、(10)式を適用するにあたり、測
定値Gs (x)、Ga (x)からストークス光とアンチ
ストークス光の見掛上の発生確率Rs (x)、R
a (x)を求める方法について述べる。
First, in applying equation (10), the apparent occurrence probabilities R s (x), R s of Stokes light and anti-Stokes light are obtained from the measured values G s (x) and G a (x).
a A method for obtaining (x) will be described.

【0037】(3)式、(4)式を特定点xrについて
表すと、数11、数12に示す(11)式、(12)式
となる。
When Expressions (3) and (4) are expressed for the specific point xr, Expressions (11) and (12) shown in Expressions 11 and 12 are obtained.

【0038】[0038]

【数11】 [Equation 11]

【0039】[0039]

【数12】 (Equation 12)

【0040】(3)式と(11)式、及び(4)式と
(12)式で、それぞれ両辺の比をとり整理すると、数
13、数14に示す(13)式、(14)式となる。
The equations (3) and (11), and the equations (4) and (12), taking the ratios of both sides thereof, can be rearranged into equations (13) and (14). Becomes

【0041】[0041]

【数13】 (Equation 13)

【0042】[0042]

【数14】 [Equation 14]

【0043】次に、特定点xrでの発生確率Rs (x
r)、Ra (xr)は、温度T(xr)より、(7)、
(8)式を用いて求めることのできる真値、即ち、数1
5、数16に示す(15)、(16)式を用いることと
し、さらに数17に示す(17)式を定義する。
Next, the occurrence probability R s (x
r) and R a (xr) are calculated from the temperature T (xr) by (7),
A true value that can be obtained using equation (8), that is,
5, Equations (15) and (16) shown in Equation 16 are used, and Equation (17) shown in Equation 17 is further defined.

【0044】[0044]

【数15】 (Equation 15)

【0045】[0045]

【数16】 (Equation 16)

【0046】[0046]

【数17】 [Equation 17]

【0047】したがって、(13)、(14)式は、数
18、19に示す(18)、(19)式で表すことがで
きる。
Therefore, equations (13) and (14) can be expressed by equations (18) and (19) shown in equations (18) and (19).

【0048】[0048]

【数18】 (Equation 18)

【0049】[0049]

【数19】 [Equation 19]

【0050】(18)、(19)式で表された見掛上の
発生確率Rs (x)、Ra (x)は、測定結果より求め
ることができる。
The apparent occurrence probabilities R s (x) and R a (x) expressed by the equations (18) and (19) can be obtained from the measurement results.

【0051】以下に、(18)、(19)式で求めた見
掛上の発生確率Rs (x)、Ra (x)を用いて、異常
の判断を行う方法について述べる。
Hereinafter, a method of determining an abnormality using the apparent occurrence probabilities R s (x) and R a (x) obtained by the equations (18) and (19) will be described.

【0052】(18)、(19)式を用いて(10)式
の左辺を計算すると、数20に示す(20)式となる。
When the left side of equation (10) is calculated using equations (18) and (19), equation (20) shown in equation 20 is obtained.

【0053】[0053]

【数20】 (Equation 20)

【0054】ここで、(10)式のK0 (x)に相当す
る定数として、K0min(x)とK0max(x)とを各サン
プリング点につき、予め定めておく。(20)式で求め
ることのできるRs (x)−Ra (x)と、これらの定
数との間に、数21に示す(21)式が成り立つかどう
かを判定する。
[0054] Here, as a constant corresponding to equation (10) K 0 (x), K 0min and (x) per K 0max (x) and the respective sampling points, determined in advance. It is determined whether Equation (21) shown in Equation 21 holds between R s (x) -R a (x), which can be obtained by Equation (20), and these constants.

【0055】[0055]

【数21】 (Equation 21)

【0056】K0min(x)とK0max(x)は、測定上許
容される誤差を考慮して、各サンプリング点毎に設定し
た定数である。
[0056] K 0min (x) and K 0max (x), taking into account the measured acceptable error is a constant that is set for each sampling point.

【0057】異常診断回路11は、(21)式を満たさ
ない測定結果があったときには、装置の異常を判断し、
温度分布表示装置10にこれを知らせて、温度分布表示
装置10に異常の旨を表示させる。
When there is a measurement result that does not satisfy the expression (21), the abnormality diagnosis circuit 11 judges an abnormality of the apparatus,
The temperature distribution display device 10 is informed of this, and the temperature distribution display device 10 is informed of the abnormality.

【0058】以上説明したように、本発明にあっては、
測定結果を基にした自己異常診断が可能となり、他の方
法で測定して確認する必要がなく、不正確に測定された
温度分布が正しいものと誤認されることもない。
As described above, in the present invention,
The self-abnormality diagnosis based on the measurement result can be performed, and it is not necessary to confirm the measurement by another method, and the temperature distribution measured incorrectly is not mistaken as being correct.

【0059】次に、本発明の他の実施例について説明す
る。
Next, another embodiment of the present invention will be described.

【0060】前記実施例では、温度分布演算回路9と異
常診断回路11とは、全く独立に機能していたが、異常
診断回路11が処置したデータを温度分布演算回路9で
利用して、温度分布を計算することも可能である。即
ち、(5)式より導かれる数22に示す(22)式に、
(18)、(19)式で求めた発生確率Rs (x)、R
a (x)を代入する方法である。
In the above embodiment, the temperature distribution calculation circuit 9 and the abnormality diagnosis circuit 11 function completely independently, but the data processed by the abnormality diagnosis circuit 11 is used by the temperature distribution calculation circuit 9 to calculate the temperature. It is also possible to calculate the distribution. That is, in equation (22) shown in equation 22 derived from equation (5),
The occurrence probabilities R s (x), R obtained by the equations (18) and (19)
a (x) is substituted.

【0061】[0061]

【数22】 (Equation 22)

【0062】なお、温度分布演算回路9や異常診断回路
11の演算機能は、パーソナルコンピュータやマイクロ
コンピュータ等で実行されるようなソフトウェアで代用
することができる。
The calculation functions of the temperature distribution calculation circuit 9 and the abnormality diagnosis circuit 11 can be replaced by software executed by a personal computer or a microcomputer.

【0063】また、本実施例にあっては、温度分布検出
装置についてのべたが、光ファイバ中で発生するストー
クス光、アンチストークス光の距離分布を測定して利用
するものであれば、他の物理量、例えば放射線分布測定
等にも、本発明を適用できることは勿論である。
In this embodiment, the temperature distribution detecting device is described in detail. If the temperature distribution detecting device measures and uses the distance distribution of Stokes light and anti-Stokes light generated in an optical fiber, other devices may be used. It is needless to say that the present invention can be applied to measurement of physical quantities such as radiation distribution.

【0064】[0064]

【発明の効果】本発明は次の如き優れた効果を発揮す
る。
The present invention exhibits the following excellent effects.

【0065】(1)測定結果を基にした自己異常診断が
可能となり、他の方法で測定して確認する必要がなくな
る。
(1) The self-diagnosis diagnosis based on the measurement result becomes possible, and it is not necessary to confirm the measurement by another method.

【0066】(2)自己異常診断により異常が表示され
るので、不正確に測定された温度分布が正しいものと誤
認されることがなく、信頼性が向上する。
(2) Since an abnormality is displayed by the self-abnormality diagnosis, the temperature distribution measured incorrectly is not erroneously recognized as correct, and the reliability is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例を示す測定系のブロック図で
ある。
FIG. 1 is a block diagram of a measurement system showing one embodiment of the present invention.

【図2】従来例を示す測定系のブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of a measurement system showing a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光源 4 光ファイバ 5 受光回路 9 温度分布演算回路 11 異常診断回路 Reference Signs List 1 light source 4 optical fiber 5 light receiving circuit 9 temperature distribution calculation circuit 11 abnormality diagnosis circuit

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 光ファイバ中で発生するストークス光及
びアンチストークス光を検知して、これらの光の発生確
率の距離方向の分布から、光ファイバに沿った物理量分
布を算出、測定する物理量分布検出装置において、物理
量分布の測定結果から1以上のサンプリング点における
ストークス光及びアンチストークス光の見掛上の発生確
率を算出し、両見掛上の発生確率の差を基に異常を検知
することを特徴とする物理量分布検出装置。
1. A physical quantity distribution detector for detecting Stokes light and anti-Stokes light generated in an optical fiber, and calculating and measuring a physical quantity distribution along the optical fiber from a distribution of a probability of occurrence of these lights in a distance direction. The apparatus calculates the apparent occurrence probabilities of Stokes light and anti-Stokes light at one or more sampling points from the measurement results of the physical quantity distribution, and detects an abnormality based on the difference between the two apparent occurrence probabilities. Characteristic physical distribution detector.
JP3338470A 1991-12-20 1991-12-20 Physical quantity distribution detector Expired - Fee Related JP2864825B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3338470A JP2864825B2 (en) 1991-12-20 1991-12-20 Physical quantity distribution detector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3338470A JP2864825B2 (en) 1991-12-20 1991-12-20 Physical quantity distribution detector

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05172653A JPH05172653A (en) 1993-07-09
JP2864825B2 true JP2864825B2 (en) 1999-03-08

Family

ID=18318467

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3338470A Expired - Fee Related JP2864825B2 (en) 1991-12-20 1991-12-20 Physical quantity distribution detector

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2864825B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4910867B2 (en) * 2006-05-31 2012-04-04 日立電線株式会社 Optical fiber temperature sensor device
GB0617620D0 (en) * 2006-09-07 2006-10-18 Schlumberger Holdings Method of measuring signal impairment in optical fibre sensing systems
JP6709241B2 (en) 2018-02-26 2020-06-10 株式会社Subaru Diagnostic device

Also Published As

Publication number Publication date
JPH05172653A (en) 1993-07-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2167928B1 (en) Dual source auto-correction in distributed temperature systems
CN105699051B (en) Method for reference optical power loss measurement system and associated computer readable memory and OPLM system
US8858069B2 (en) Optical fiber temperature distribution measuring device
US5054935A (en) Temperature-measuring method and distributed optical fiber temperature sensor
US7874725B2 (en) Optical fiber temperature distribution measuring apparatus, method for measuring optical fiber temperature distribution, and optical fiber temperature distribution measuring system
US20130028289A1 (en) Dispersion and loss spectrum auto-correction distributed optical fiber raman temperature sensor
CN111579081B (en) Infrared temperature measurement method, device and equipment
US20110255075A1 (en) Spectrometric assembly and method for determining a temperature value for a detector of a spectrometer
GB2069692A (en) Photometric method and photometric apparatus for determining courses of reactions
JPS63140927A (en) Distribution temperature sensor
JP2864825B2 (en) Physical quantity distribution detector
KR20180095345A (en) optical fiber distributed detector for detecting radiation and method therefor
JPS58156837A (en) Measuring device for optical gas analysis
JPH01232228A (en) Received signal processing method for optical fiber backward scattered light
US6529846B2 (en) Instrumentation calibration protocol
JPS59218936A (en) Remote spectrum analyzer
JPH04332835A (en) Corrective processing method of distributed temperature data
JPH01284758A (en) Automatic chemical analysis apparatus
CN105784270B (en) The uncertainty evaluation method of the full optical path spectral detection system of indirect type
JP2007322437A (en) Device and method for performing measurement processing of fiber bragg grating element reflection light wavelength
JP2927061B2 (en) Measurement method of physical quantity distribution using optical fiber
JPH04318432A (en) Distribution temperature measuring method by optical fiber sensor
JPH054621B2 (en)
JPH07218354A (en) Sensor for detecting distribution of physical quantity using optical fiber
JP2606638B2 (en) Detection method of physical quantity distribution along optical fiber

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees