JP5467521B2 - Temperature distribution measuring instrument - Google Patents

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  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)

Description

本発明は、光ファイバにパルス光を入射したときに発生するラマン散乱光を用いて温度分布を測定する温度分布測定器に関する。   The present invention relates to a temperature distribution measuring instrument that measures temperature distribution using Raman scattered light generated when pulsed light is incident on an optical fiber.

光ファイバにパルス光を入射したときに発生するラマン散乱光を用いて温度分布を測定する温度分布測定器が知られている。図6は、従来の温度分布測定器の構成を示すブロック図である。本図に示すように温度分布測定器300は、センサ用光ファイバ200、パルス発生部310、光源320、方向性結合器330、フィルタ340、受光部350、受光部351、増幅器352、増幅器353、AD変換器354、AD変換器355、平均化回路360、演算部370を備えている。   2. Description of the Related Art A temperature distribution measuring device that measures temperature distribution using Raman scattered light generated when pulsed light is incident on an optical fiber is known. FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a conventional temperature distribution measuring device. As shown in the figure, the temperature distribution measuring device 300 includes a sensor optical fiber 200, a pulse generator 310, a light source 320, a directional coupler 330, a filter 340, a light receiver 350, a light receiver 351, an amplifier 352, an amplifier 353, An AD converter 354, an AD converter 355, an averaging circuit 360, and a calculation unit 370 are provided.

温度分布測定器300では、パルス発生部310が発生するパルス信号に基づいて、光源320から光パルスがセンサ用光ファイバ200に出射され、光パルスの後方散乱光がセンサ用光ファイバ200から戻ってくる。   In the temperature distribution measuring device 300, based on the pulse signal generated by the pulse generator 310, a light pulse is emitted from the light source 320 to the sensor optical fiber 200, and backscattered light of the light pulse returns from the sensor optical fiber 200. come.

図7に示すように、波長λの入射光の後方散乱光には、波長λのレイリー散乱光、波長λ±数10nmのラマン散乱光、波長λ±数nmのブリルアン散乱光などが含まれる。温度分布測定器300は、これらの後方散乱光のうち、温度依存性が高いラマン散乱光を利用する。 As shown in FIG. 7, the back-scattered light of the incident light of wavelength lambda 0, Rayleigh scattered light having a wavelength lambda 0, the Raman scattered light having a wavelength lambda 0 ± several 10 nm, the wavelength lambda 0 Brillouin scattered light ± several nm such Is included. The temperature distribution measuring device 300 uses Raman scattered light having high temperature dependency among these back scattered light.

本図に示すように、ラマン散乱光には、光パルスの波長に対して短い波長側に発生するアンチストークス光と、長い波長側に発生するストークス光があり、その強度比は、温度変化に比例して変化する。温度分布測定器300は、この特性を利用して、センサ用光ファイバ200によって対象物の温度分布を測定する。   As shown in this figure, Raman scattered light includes anti-Stokes light generated on the short wavelength side and Stokes light generated on the long wavelength side with respect to the wavelength of the light pulse. Proportionally changes. Using this characteristic, the temperature distribution measuring device 300 measures the temperature distribution of the object using the sensor optical fiber 200.

温度分布測定器300は、方向性結合器330、フィルタ340を用いてストークス光とアンチストークス光を抽出し、受光部350、受光部351で受光する。ストークス光は、受光部350で電気信号に変換され、増幅器352、AD変換器354を経て平均化回路360に入力される。アンチストークス光は、受光部351で電気信号に変換され、増幅器353、AD変換器355を経て平均化回路360に入力される。   The temperature distribution measuring device 300 extracts Stokes light and anti-Stokes light using the directional coupler 330 and the filter 340, and receives them by the light receiving unit 350 and the light receiving unit 351. The Stokes light is converted into an electric signal by the light receiving unit 350 and input to the averaging circuit 360 via the amplifier 352 and the AD converter 354. The anti-Stokes light is converted into an electric signal by the light receiving unit 351 and input to the averaging circuit 360 through the amplifier 353 and the AD converter 355.

後方散乱光は微弱であるため、光パルスの出射によるストークス光、アンチストークス光の測定は多数回繰り返し行ない、平均化回路360で、それぞれの測定結果を平均化することにより、温度測定分解能を上げるようにしている。そして、演算部370で、平均化されたストークス光とアンチストークス光の強度比が演算される。   Since the backscattered light is weak, the Stokes light and the anti-Stokes light are measured repeatedly by emitting a light pulse, and the measurement result is averaged by the averaging circuit 360, thereby increasing the temperature measurement resolution. I am doing so. Then, the calculation unit 370 calculates the intensity ratio of the averaged Stokes light and anti-Stokes light.

パルス光に対するストークス光とアンチストークス光の強度の時間変化は、センサ用光ファイバ200の経路長に対応するため、演算部370の演算によりセンサ用光ファイバ200が検出した温度分布を得ることができる。   The temporal change in the intensity of the Stokes light and the anti-Stokes light with respect to the pulsed light corresponds to the path length of the sensor optical fiber 200, so that the temperature distribution detected by the sensor optical fiber 200 by the calculation of the calculation unit 370 can be obtained. .

特開2001−349792号公報JP 2001-349792 A

ストークス光強度とアンチストークス光強度に対応したアナログ信号は、AD変換器354、AD変換器355でそれぞれデジタル化されるが、AD変換器354、AD変換器355が、リニアリティ誤差を有していると、測定結果の温度に誤差が生じ、特に、2地点の温度差を高精度に測定するような場合に問題が発生する。   The analog signals corresponding to the Stokes light intensity and the anti-Stokes light intensity are digitized by the AD converter 354 and the AD converter 355, respectively, but the AD converter 354 and the AD converter 355 have linearity errors. Then, an error occurs in the temperature of the measurement result, and in particular, a problem occurs when measuring a temperature difference between two points with high accuracy.

図8は、均一の温度分布を有する対象物を測定したときに、A/D変換器のリニアリティ誤差の影響を受けた場合の測定結果例を示している。本来であれば、すべての距離で均一の温度分布になるべきであるが、測定結果では温度がばらついている。   FIG. 8 shows an example of measurement results when an object having a uniform temperature distribution is affected by the linearity error of the A / D converter. Originally, it should have a uniform temperature distribution at all distances, but the measurement results vary in temperature.

そこで、本発明は、温度分布測定器において、AD変換器のリニアリティ誤差の影響を軽減させることを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to reduce the influence of linearity error of an AD converter in a temperature distribution measuring device.

上記課題を解決するため、本発明の温度分布測定器は、光ファイバに光パルスを出射する光源と、前記光ファイバからのラマン散乱光を受光して電気信号に変換する受光部と、前記電気信号に加算するオフセット電圧を発生するオフセット電圧発生部と、前記オフセット電圧が加算された前記電気信号に応じたアナログ信号をデジタル信号に変換するAD変換器と、前記AD変換器によって変換された複数個の前記デジタル信号を平均化する平均化回路と、前記平均化された信号に基づいて前記光ファイバの温度分布を演算する演算部と、を備えたことを特徴とする。   In order to solve the above problems, a temperature distribution measuring device of the present invention includes a light source that emits an optical pulse to an optical fiber, a light receiving unit that receives Raman scattered light from the optical fiber and converts it into an electrical signal, and the electrical An offset voltage generator that generates an offset voltage to be added to the signal; an AD converter that converts an analog signal corresponding to the electrical signal to which the offset voltage has been added to a digital signal; and a plurality of signals converted by the AD converter An averaging circuit that averages the digital signals, and an arithmetic unit that calculates a temperature distribution of the optical fiber based on the averaged signal are provided.

本発明では、オフセット電圧を加えた信号を用いてデジタル変換を行なった値を平均化するため、AD変換器のリニアリティ誤差の影響が分散されることになる。したがって、AD変換器のリニアリティ誤差の影響が軽減される。   In the present invention, since the value obtained by digital conversion using the signal to which the offset voltage is added is averaged, the influence of the linearity error of the AD converter is dispersed. Therefore, the influence of the AD converter linearity error is reduced.

ここで、前記受光部および前記AD変換器は、ラマン散乱光のストークス光とアンチストークス光に対応して備えることができる。   Here, the light receiving unit and the AD converter may be provided corresponding to Stokes light and anti-Stokes light of Raman scattered light.

また、前記光源が出射する光パルスは、単一の光パルスの場合は、前記オフセット電圧発生部は、前記平均化回路が平均化を行なう期間において、総和がゼロになるように前記オフセット電圧を発生するようにする。これにより、平均化された値は、オフセット電圧の影響は受けないことになる。   Further, when the light pulse emitted from the light source is a single light pulse, the offset voltage generation unit sets the offset voltage so that the sum is zero during the averaging period of the averaging circuit. To occur. As a result, the averaged value is not affected by the offset voltage.

前記光源が出射する光パルスは、ゴーレイ符号を用いて符号変調された光パルス列とすることもできる。この場合、オフセット電圧の総和をゼロにする必要はない。   The optical pulse emitted from the light source may be an optical pulse train that is code-modulated using a Golay code. In this case, the total offset voltage need not be zero.

本発明によれば、温度分布測定器において、AD変換器のリニアリティ誤差の影響を軽減させることができる。   According to the present invention, in the temperature distribution measuring instrument, the influence of the linearity error of the AD converter can be reduced.

本実施形態に係る温度分布測定器の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the temperature distribution measuring device which concerns on this embodiment. オフセット電圧発生部が発生するオフセット電圧を説明する図である。It is a figure explaining the offset voltage which an offset voltage generation part generates. オフセット電圧を用いた場合の効果を説明する図である。It is a figure explaining the effect at the time of using an offset voltage. 本実施形態の温度分布測定器の測定結果例を示す図である。It is a figure which shows the example of a measurement result of the temperature distribution measuring device of this embodiment. 本実施形態の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of this embodiment. 温度分布測定器の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a temperature distribution measuring device. 後方散乱光について説明する図である。It is a figure explaining backscattered light. A/D変換器のリニアリティ誤差の影響を受けた測定結果例を示す図である。It is a figure which shows the example of a measurement result received to the influence of the linearity error of an A / D converter.

本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図1は、本実施形態に係る温度分布測定器の構成を示すブロック図である。本図に示すように温度分布測定器100は、従来と同様に、センサ用光ファイバ200、パルス発生部110、光源120、方向性結合器130、フィルタ140、受光部150、受光部151、増幅器152、増幅器153、AD変換器154、AD変換器155、平均化回路160、演算部170を備え、さらに、本実施形態の特徴部分として、オフセット電圧発生部180、加算器190、加算器191を備えている。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a temperature distribution measuring device according to the present embodiment. As shown in the figure, the temperature distribution measuring device 100 includes a sensor optical fiber 200, a pulse generation unit 110, a light source 120, a directional coupler 130, a filter 140, a light receiving unit 150, a light receiving unit 151, and an amplifier, as in the prior art. 152, an amplifier 153, an AD converter 154, an AD converter 155, an averaging circuit 160, and an arithmetic unit 170, and further, an offset voltage generator 180, an adder 190, and an adder 191 are included as characteristic parts of the present embodiment. I have.

本実施形態において、センサ用光ファイバ200は、GI型石英系マルチモード光ファイバが用いられており、対象物からの温度が効率よく伝わるよう敷設されているものとする。   In the present embodiment, the sensor optical fiber 200 is a GI-type quartz multimode optical fiber, and is laid so that the temperature from the object can be efficiently transmitted.

オフセット電圧発生部180は、図2(a)に示すように、光パルスの出射毎に値が変化するオフセット電圧を発生させる。オフセット電圧はなるべくランダムに変化するような任意の値とすることができる。ただし、図2(b)に示すように、N回のパルス出射によって光強度の平均値算出を算出する場合、オフセット値が光強度の平均値に表れるのを防ぐために、平均値算出期間でオフセット値の総和(平均値)がゼロになるように発生させる。   As shown in FIG. 2A, the offset voltage generator 180 generates an offset voltage whose value changes every time a light pulse is emitted. The offset voltage can be an arbitrary value that changes as randomly as possible. However, as shown in FIG. 2B, when calculating the average value of the light intensity by N times of pulse emission, in order to prevent the offset value from appearing in the average value of the light intensity, the offset is calculated in the average value calculation period. Generate so that the sum (average value) of the values becomes zero.

オフセット電圧発生部180が発生させたオフセット値は、加算器190により受光部150が出力するストークス光信号に加算され、加算器191によって受光部151が出力するアンチストークス光信号に加算される。これにより、AD変換器154、AD変換器155がリニアリティ誤差を有していても、その影響が分散されることになる。   The offset value generated by the offset voltage generation unit 180 is added to the Stokes optical signal output from the light receiving unit 150 by the adder 190, and is added to the anti-Stokes optical signal output from the light receiving unit 151 by the adder 191. As a result, even if the AD converter 154 and the AD converter 155 have linearity errors, the influence is dispersed.

なお、オフセット電圧発生部180が発生させるオフセット電圧は、それぞれの総和がゼロであれば、ストークス光に対する値と、アンチストークス光に対する値とが異なっていてもよい。   Note that the offset voltage generated by the offset voltage generation unit 180 may be different from the value for the Stokes light and the value for the anti-Stokes light as long as each sum is zero.

この構成により、温度分布測定器100は、以下のような動作を行なう。すなわち、パルス発生部110が発生するパルス信号に基づいて光源120から光パルスがセンサ用光ファイバ200に出射され、光パルスの後方散乱光がセンサ用光ファイバ200から連続的に戻ってくる。   With this configuration, the temperature distribution measuring device 100 performs the following operation. That is, a light pulse is emitted from the light source 120 to the sensor optical fiber 200 based on the pulse signal generated by the pulse generator 110, and backscattered light of the light pulse continuously returns from the sensor optical fiber 200.

後方散乱光は、方向性結合器130によってフィルタ140に導かれ、フィルタ140によって、ストークス光と、アンチストークス光に分離される。ストークス光は、受光部150で電気信号に変換され、加算器190によりオフセット電圧発生部180が出力するオフセット電圧が加算される。そして、増幅器152で増幅され、AD変換器154によってデジタル変換されて平均化回路160に入力される。   The backscattered light is guided to the filter 140 by the directional coupler 130, and is separated into Stokes light and anti-Stokes light by the filter 140. The Stokes light is converted into an electric signal by the light receiving unit 150, and the offset voltage output from the offset voltage generation unit 180 is added by the adder 190. Then, it is amplified by the amplifier 152, digitally converted by the AD converter 154, and input to the averaging circuit 160.

アンチストークス光は、受光部151で電気信号に変換され、加算器191によりオフセット電圧発生部180が出力するオフセット電圧が加算される。そして、増幅器153で増幅され、AD変換器155によってデジタル変換されて平均化回路160に入力される。   The anti-Stokes light is converted into an electrical signal by the light receiving unit 151, and the offset voltage output from the offset voltage generating unit 180 is added by the adder 191. Then, it is amplified by the amplifier 153, digitally converted by the AD converter 155, and input to the averaging circuit 160.

後方散乱光は微弱なため、光パルスの出射によるストークス光、アンチストークス光の測定はN回繰り返され、平均化回路160で、それぞれN回の測定結果が平均化される。このとき、光パルスの出射毎に、オフセット電圧発生部180は、最終的に総和がゼロになるようにオフセット電圧値をランダムに変化させる。なお、測定の繰り返し回数Nは、例えば、2の17乗以上程度の大きい値とすることができる。   Since the backscattered light is weak, the measurement of the Stokes light and the anti-Stokes light by the emission of the light pulse is repeated N times, and the averaging circuit 160 averages the measurement results of N times. At this time, every time an optical pulse is emitted, the offset voltage generator 180 randomly changes the offset voltage value so that the sum is finally zero. Note that the number N of measurement repetitions can be set to a large value, for example, about 2 to the 17th power.

そして、演算部170で、平均化されたストークス光とアンチストークス光の強度比が距離ごとに演算され、センサ用光ファイバ200が敷設された対象物の温度分布を得ることができる。   Then, the calculating unit 170 calculates the intensity ratio of the averaged Stokes light and anti-Stokes light for each distance, and can obtain the temperature distribution of the object on which the sensor optical fiber 200 is laid.

このように、本実施形態の温度分布測定器100では、AD変換器154、AD変換器155への入力信号として、ストークス光信号、アンチストークス信号に様々な値のオフセット電圧を加算した信号を用いることにより、AD変換器154、AD変換器155のリニアリティ誤差の影響が分散されることになる。この結果、AD変換器154、AD変換器155のリニアリティ誤差による温度分布測定への影響を少なくすることができる。   As described above, in the temperature distribution measuring instrument 100 of the present embodiment, signals obtained by adding various values of offset voltages to the Stokes optical signal and the anti-Stokes signal are used as input signals to the AD converter 154 and the AD converter 155. As a result, the influence of the linearity error of the AD converter 154 and the AD converter 155 is dispersed. As a result, the influence on the temperature distribution measurement due to the linearity error of the AD converter 154 and the AD converter 155 can be reduced.

例えば、図3(a)に示す光パルス信号の出射によって、図3(b)に示すようなストークス光あるいはアンチストークス光が得られる場合に、図3(b)中の領域aで示す電圧範囲で、AD変換器154あるいはAD変換器155のリニアリティ誤差が発生すると仮定すると、温度分布が均一であっても、ばらついた測定結果が得られてしまう。   For example, when Stokes light or anti-Stokes light as shown in FIG. 3B is obtained by emission of the optical pulse signal shown in FIG. 3A, the voltage range indicated by the region a in FIG. Assuming that a linearity error of the AD converter 154 or the AD converter 155 occurs, even if the temperature distribution is uniform, the measurement result varies.

そこで、図3(c)に示すようなオフセット電圧を加えた信号を用いてデジタル変換を行なって平均化すると、図3(d)に示すように、AD変換器154、AD変換器155のリニアリティ誤差の影響が分散されることになる。しかも、オフセット電圧の総和はゼロとなるため、平均化された値は、オフセット電圧の影響は受けないことになる。   Therefore, when digital conversion is performed and averaged using a signal to which an offset voltage as shown in FIG. 3C is added, the linearity of the AD converter 154 and AD converter 155 is obtained as shown in FIG. The effect of error will be dispersed. Moreover, since the sum of the offset voltages is zero, the averaged value is not affected by the offset voltage.

この結果、温度分布が均一な対象物を測定した場合、図4に示すように、ばらつきの少ない、精度の高い温度分布測定結果を得ることができる。   As a result, when an object having a uniform temperature distribution is measured, a highly accurate temperature distribution measurement result with little variation can be obtained as shown in FIG.

次に、本実施形態の変形例について説明する。上述の実施形態では、単一の光パルスを出射して後方散乱光を測定する場合について説明した。近年では、測定結果の温度分解能を高めるために、ゴーレイ符号(Golay code)を用いて符号変調した光パルス列をセンサ用光ファイバに出射し、センサ用光ファイバからの後方散乱光を受光して得られる受光信号に対して相関処理(復調)を施して温度分布を算出する温度分布測定器が実用化されている。本発明は、このような温度分布測定器にも適用することができる。   Next, a modification of this embodiment will be described. In the above-described embodiment, the case where the backscattered light is measured by emitting a single light pulse has been described. In recent years, in order to increase the temperature resolution of the measurement results, an optical pulse train that has been code-modulated using a Golay code is emitted to the sensor optical fiber, and the backscattered light from the sensor optical fiber is received and obtained. A temperature distribution measuring device that performs correlation processing (demodulation) on a received light signal to calculate a temperature distribution has been put into practical use. The present invention can also be applied to such a temperature distribution measuring device.

本実施形態の変形例における温度分布測定器では、光パルス列がゴーレイ符号を用いて符号変調された光パルス列となるように、パルス発生部110が、光源120にパルス信号を出力する。ここで、nビット(例えば、64ビット)のゴーレイ符号は、2種類の符号列A:a,a,a…a、B:b,b,b…bであり、それぞれ(−1)と(+1)の要素からなる双極性相関符号である。 In the temperature distribution measuring instrument in the modification of the present embodiment, the pulse generator 110 outputs a pulse signal to the light source 120 so that the optical pulse train becomes an optical pulse train that is code-modulated using a Golay code. Here, n bits (e.g., 64 bits) Golay code, the two code sequences A 0: a 1, a 2 , a 3 ... a n, B 0: b 1, b 2, b 3 ... b n These are bipolar correlation codes each consisting of (-1) and (+1) elements.

ただし、光は負のパワーを有さないため、温度分布測定器は、A+、A−、B+、B−の4種類の符号列を用いて変調する。ここで、A+=(1+A)/2、B+=(1+B)/2、A−=(1−A)/2、B−=(1−B)/2である。そして、それぞれの変調時に受信した信号S(A+)、S(A−)、S(B+)、S(B−)と、変調コードの符号列(A,B)とを用いて、「数1」に示す式による相互相関を取ることで信号強度を演算する。
なお、ゴーレイ符号のより詳細な内容については、必要であれば、Nazarathy Moshe,Newton Steven A.,Giffard R. P.,Moberly D. S.,Sischka F.,Trutna W. R. Jr.,Foster S.,"Real-time long range complementary correlation optical time domain reflectometer",Journal of Lightwave Technology,1989年1月,Vol.7,p.24−38を参照されたい。また、ゴーレイ符号の他に、例えば、バーカー符号(Barker code)を用いることもできる。
However, since light does not have negative power, the temperature distribution measuring device modulates using four types of code strings A +, A−, B +, and B−. Here, A + = (1 + A 0 ) / 2, B + = (1 + B 0 ) / 2, A − = (1−A 0 ) / 2, and B − = (1−B 0 ) / 2. Then, using the signals S (A +), S (A−), S (B +), S (B−) received at the time of each modulation and the code string (A 0 , B 0 ) of the modulation code, “ The signal intensity is calculated by taking the cross-correlation according to the equation shown in Equation (1).
For more detailed contents of the Golay code, if necessary, Nazarathy Moshe, Newton Steven A., Giffard RP, Moberly DS, Sischka F., Trutna WR Jr., Foster S., "Real-time long range complementary correlation optical time domain reflectometer ", Journal of Lightwave Technology, January 1989, Vol. 7, p. See 24-38. In addition to the Golay code, for example, a Barker code can be used.

温度分布測定器が、ゴーレイ符号を用いて符号変調された光パルス列を出射する場合、「数1」における受信信号S(X±)にオフセット値が加算されていたとしても、4種類のパルス列送信で同じオフセット値であれば、「数1」から導かれるように、そのオフセット分は差し引かれることになり、最終的な結果には影響しないことになる。   When the temperature distribution measuring device emits an optical pulse train that is code-modulated using a Golay code, even if an offset value is added to the received signal S (X ±) in “Equation 1”, four types of pulse train transmissions are performed. If the offset value is the same, the offset is subtracted as derived from “Equation 1”, and the final result is not affected.

このため、上述の実施形態では、オフセット値の総和をゼロにする必要があったが、ゴーレイ符号を用いて符号変調された光パルス列を出射する場合は、オフセット値の総和をゼロにする必要がなくなる。   For this reason, in the above-described embodiment, the sum of offset values needs to be zero. However, when an optical pulse train that is code-modulated using a Golay code is emitted, the sum of offset values needs to be zero. Disappear.

したがって、図5に示すように、4種類の符号列による光パルス列を1単位として、その単位に同期させてオフセット電圧を任意に変化させれば足りる。   Therefore, as shown in FIG. 5, it is sufficient to arbitrarily change the offset voltage in synchronism with an optical pulse train of four types of code sequences as one unit.

100…温度分布測定器、110…パルス発生部、120…光源、130…方向性結合器、140…フィルタ、150…受光部、151…受光部、152…増幅器、153…増幅器、154…AD変換器、155…AD変換器、160…平均化回路、170…演算部、180…オフセット電圧発生部、190…加算器、191…加算器、200…センサ用光ファイバ、300…温度分布測定器、310…パルス発生部、320…光源、330…方向性結合器、340…フィルタ、350…受光部、351…受光部、352…増幅器、353…増幅器、354…AD変換器、355…AD変換器、360…平均化回路、370…演算部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Temperature distribution measuring device, 110 ... Pulse generation part, 120 ... Light source, 130 ... Directional coupler, 140 ... Filter, 150 ... Light receiving part, 151 ... Light receiving part, 152 ... Amplifier, 153 ... Amplifier, 154 ... AD conversion 155 ... AD converter, 160 ... averaging circuit, 170 ... arithmetic unit, 180 ... offset voltage generator, 190 ... adder, 191 ... adder, 200 ... optical fiber for sensor, 300 ... temperature distribution measuring device, DESCRIPTION OF SYMBOLS 310 ... Pulse generation part, 320 ... Light source, 330 ... Directional coupler, 340 ... Filter, 350 ... Light receiving part, 351 ... Light receiving part, 352 ... Amplifier, 353 ... Amplifier, 354 ... AD converter, 355 ... AD converter 360 ... Averaging circuit, 370 ... Calculation unit

Claims (2)

光ファイバに光パルスを出射する光源と、
前記光ファイバからのラマン散乱光を受光して電気信号に変換する受光部と、
前記電気信号に加算するオフセット電圧を発生するオフセット電圧発生部と、
前記オフセット電圧が加算された前記電気信号に応じたアナログ信号をデジタル信号に変換するAD変換器と、
前記AD変換器によって変換された複数個の前記デジタル信号を平均化する平均化回路と、
前記平均化された信号に基づいて前記光ファイバの温度分布を演算する演算部と、を備え
前記光源が出射する光パルスは、単一の光パルスであり、
前記オフセット電圧発生部は、前記平均化回路が平均化を行なう期間において、総和がゼロになるように前記オフセット電圧を発生することを特徴とする温度分布測定器。
A light source that emits light pulses to an optical fiber;
A light receiving unit that receives Raman scattered light from the optical fiber and converts it into an electrical signal;
An offset voltage generator for generating an offset voltage to be added to the electrical signal;
An AD converter that converts an analog signal corresponding to the electrical signal to which the offset voltage is added into a digital signal;
An averaging circuit for averaging a plurality of the digital signals converted by the AD converter;
A calculation unit for calculating a temperature distribution of the optical fiber based on the averaged signal ,
The light pulse emitted from the light source is a single light pulse,
The temperature distribution measuring instrument , wherein the offset voltage generator generates the offset voltage so that the sum is zero during the averaging period of the averaging circuit .
前記受光部および前記AD変換器は、ラマン散乱光のストークス光とアンチストークス光に対応して備えられていることを特徴とする請求項1に記載の温度分布測定器。   The temperature distribution measuring device according to claim 1, wherein the light receiving unit and the AD converter are provided corresponding to Stokes light and anti-Stokes light of Raman scattered light.
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