JPH04351931A - Optical fiber distribution type temperature sensor - Google Patents

Optical fiber distribution type temperature sensor

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Publication number
JPH04351931A
JPH04351931A JP3127707A JP12770791A JPH04351931A JP H04351931 A JPH04351931 A JP H04351931A JP 3127707 A JP3127707 A JP 3127707A JP 12770791 A JP12770791 A JP 12770791A JP H04351931 A JPH04351931 A JP H04351931A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical fiber
temperature
sensor
sampling
temperature sensor
Prior art date
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Pending
Application number
JP3127707A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuo Ozawa
保夫 小沢
Teruaki Tsutsui
筒井 輝明
Keiichi Hashiba
橋場 圭一
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
Tokyo Electric Power Co Holdings Inc
Original Assignee
Tokyo Electric Power Co Inc
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 Tokyo Electric Power Co Inc, Hitachi Cable Ltd filed Critical Tokyo Electric Power Co Inc
Priority to JP3127707A priority Critical patent/JPH04351931A/en
Publication of JPH04351931A publication Critical patent/JPH04351931A/en
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  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain an optical fiber temperature distribution sensor which has correction function inside a device and accurately seizes temperature measurement positions in succession in the longitudinal direction of connected optical fiber. CONSTITUTION:An optical fiber distribution type temperature sensor is to measure the temperature at each section of optical fiber by using Raman backward scattering light. A correction optical fiber 11 of known length is previously connected thereto and the portion at a preset length from a known position is maintained at a constant temperature by a constant temperature equipment 12 and housed in a device 8. Sensor optical fiber 1 placed on a measured object is connected to the terminal of the correction optical fiber 11, and an adjusting means 14 is provided to operate sampling timing so that the temperature of the portion maintained at a constant temperature in temperature distribution information found by Raman scattering light for the correction optical fiber 11 can be closet to the true temperature of the constant temperature equipment 12. The connection point of the detector is accurately matched to the rising point of measurement data with the temperature distribution of the sensor optical fiber.

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、光ファイバ長手方向に沿った温度分布を測定
する分布型温度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 distributed temperature sensor that uses the optical fiber itself as a sensor to measure temperature distribution along the longitudinal direction of the optical fiber.

【0002】0002

【従来の技術】光ファイバを用いて、その長さ方向に沿
った連続的な温度分布を測定するセンサとして、OTD
R手法による光ファイバ式分布型温度センサが知られて
いる。
[Prior Art] OTD is a sensor that uses an optical fiber to measure continuous temperature distribution along its length.
An optical fiber type distributed temperature sensor based on the R method is known.

【0003】光ファイバ式分布型温度センサは、光ファ
イバ中の散乱光強度が温度により変化することを利用し
たものであり、図4に示すように、光源3から光パルス
をセンサ用光ファイバ1に入射し、光ファイバ内で発生
した散乱光のうち、入射側に戻るラマン後方散乱光を分
波器4で分離し、受光器5で受光し、電気信号として検
出する。このラマン散乱光は、極めて微弱なことから、
平均化処理装置6から光源3に特定周期のトリガ信号9
を送り、繰返し光パルスを光ファイバ1に入射し、戻っ
てくる後方散乱光信号をその都度受光し、O/E変換し
た電気信号10を平均化処理装置6に送り、ここでA/
D変換後、加算平均化処理を行ってSN比を上げ、高精
度な測定を可能としている。更に、この高SN比の散乱
光強度信号はデータ処理装置7で温度に換算される。
The optical fiber distributed temperature sensor utilizes the fact that the intensity of scattered light in an optical fiber changes with temperature, and as shown in FIG. 4, a light pulse is transmitted from a light source 3 to a sensor optical fiber 1. Of the scattered light incident on the optical fiber and generated within the optical fiber, the Raman backscattered light that returns to the input side is separated by a demultiplexer 4, received by a light receiver 5, and detected as an electrical signal. Since this Raman scattered light is extremely weak,
A trigger signal 9 of a specific period is sent from the averaging processing device 6 to the light source 3.
, a repeated optical pulse is input into the optical fiber 1, the backscattered optical signal that returns is received each time, and the O/E converted electrical signal 10 is sent to the averaging processing device 6, where it is A/E converted.
After D conversion, averaging processing is performed to increase the S/N ratio and enable highly accurate measurement. Further, this high S/N ratio scattered light intensity signal is converted into temperature by the data processing device 7.

【0004】尚、光ファイバに光パルスが入射した時点
から散乱光が入射端に到達する時点までの時間差が、2
L/C(L:光ファイバ入射端から散乱光が生じた位置
までの距離,C:光ファイバ中の光速)で表されること
から、上記時間差を検出すれば、後方散乱光の生じた位
置が標定される。
It should be noted that the time difference between the time when a light pulse enters the optical fiber and the time when the scattered light reaches the input end is 2.
Since it is expressed as L/C (L: distance from the input end of the optical fiber to the position where the scattered light occurs, C: the speed of light in the optical fiber), if the above time difference is detected, the position where the backscattered light occurs can be determined. is located.

【0005】このようにして、温度とその位置を同時に
検出でき、温度分布が求まる。
[0005] In this way, the temperature and its position can be detected simultaneously, and the temperature distribution can be determined.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
分布型温度センサでは次のような問題があった。
[Problems to be Solved by the Invention] However, conventional distributed temperature sensors have the following problems.

【0007】(1)受光器5からの後方散乱光信号を平
均化処理装置6に転送し、ここでこのアナログ信号をサ
ンプリングし、ディジタル信号に変換して平均化処理を
行うが、得られる散乱光分布はサンプリングの開始タイ
ミングが違う場合、位置がずれる。このため、何台もの
異なる検出装置8でサンプリング開始タイミングを全て
同じにすることは難しく、光ファイバ1を接続して温度
分布を測定した場合、装置毎に光ファイバ接続点から温
度変化点までの位置は異ったものとなり、正確な位置の
標定が困難である。
(1) The backscattered light signal from the photoreceiver 5 is transferred to the averaging processing device 6, where this analog signal is sampled, converted to a digital signal, and averaged. If the sampling start timing is different, the position of the light distribution will shift. For this reason, it is difficult to make the sampling start timing the same for all the different detection devices 8, and when measuring temperature distribution by connecting the optical fiber 1, the timing from the optical fiber connection point to the temperature change point for each device is difficult. The locations will be different and it is difficult to orient the exact location.

【0008】(2)検出装置8に接続した光ファイバ1
によって得られる温度分布が、所定の精度(温度精度,
距離分解能)を満足できていることを調べる場合、光フ
ァイバ1の布設後、現場で光ファイバ1を恒温条件下に
置いて試験する必要があり、複雑な布設系統では試験す
ることが困難である。
(2) Optical fiber 1 connected to detection device 8
The temperature distribution obtained by
In order to check whether the optical fiber 1 is satisfied (distance resolution), it is necessary to test the optical fiber 1 on-site by placing it under constant temperature conditions after it is installed, which is difficult to perform in a complicated installation system. .

【0009】(3)異常な温度分布が検出された場合、
装置本体の異常であるのか布設した光ファイバの異常で
あるのかを判定できない。
(3) When abnormal temperature distribution is detected,
It is not possible to determine whether the problem is with the device itself or with the installed optical fiber.

【0010】本発明の目的は、前記した従来技術の欠点
を解消し、装置内部に校正機能を持ち、接続した光ファ
イバの長手方向に連続した温度測定位置を正確に把握で
きる光ファイバ式の温度分布センサを提供することにあ
る。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks of the prior art, and to provide an optical fiber type temperature control device that has a calibration function inside the device and can accurately determine continuous temperature measurement positions in the longitudinal direction of connected optical fibers. An object of the present invention is to provide a distributed sensor.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明の光ファイバ式分
布型温度センサは、光ファイバ内に発生するラマン散乱
光をOTDR手法により検出し、光ファイバ各部の温度
を測定する光ファイバ式分布型温度センサにおいて、既
知の長さの校正用光ファイバを予め接続し且つ既知の位
置から所定長さの部分を恒温器で一定温度に維持して装
置内に収納し、この校正用光ファイバ端末に測定対象物
に布設したセンサ用光ファイバを接続し、校正用光ファ
イバにつきラマン散乱光から求められる温度分布情報に
おける上記一定温度に維持した部分の温度が真温度に最
も近い値となるようにサンプリングのタイミングを動か
す調整手段を設けた構成のものである。
[Means for Solving the Problems] The optical fiber type distributed temperature sensor of the present invention is an optical fiber type distributed type temperature sensor that detects Raman scattered light generated within an optical fiber using an OTDR method and measures the temperature of each part of the optical fiber. In the temperature sensor, a calibration optical fiber of a known length is connected in advance, and a portion of a predetermined length from a known position is maintained at a constant temperature in a thermostat and stored in the device, and the calibration optical fiber terminal is Connect the sensor optical fiber installed on the measurement target, and sample the calibration optical fiber so that the temperature of the part maintained at the above constant temperature in the temperature distribution information obtained from Raman scattered light is the closest value to the true temperature. This configuration includes an adjusting means for changing the timing of.

【0012】上記校正用光ファイバは、受光ラマン散乱
光のO/E変換後の電気信号をサンプリングするサンプ
リング時間間隔と光ファイバ中の光速との積の1/2に
より得られる距離に相当する長さ分を、既知の位置から
加熱あるいは冷却して一定温度とすることが好ましい。
The calibration optical fiber has a length corresponding to the distance obtained by half the product of the sampling time interval for sampling the electrical signal after O/E conversion of the received Raman scattered light and the speed of light in the optical fiber. Preferably, the portion is heated or cooled from a known position to a constant temperature.

【0013】上記サンプリングのタイミングを動かす調
整手段としては、受光ラマン散乱光のO/E変換信号を
サンプリング回路へ送り出す遅延時間を調整する遅延回
路や、レーザパルスを駆動するトリガ信号の遅延時間を
調整する遅延回路を用いることができる。
The adjustment means for changing the sampling timing includes a delay circuit that adjusts the delay time for sending the O/E conversion signal of the received Raman scattered light to the sampling circuit, and a delay time of the trigger signal that drives the laser pulse. A delay circuit can be used.

【0014】[0014]

【作用】装置内に収納した既知の長さの校正用光ファイ
バは、既知の位置から所定長さの部分が恒温器で一定温
度に維持される。この校正用光ファイバによって測定さ
れる温度は、サンプリング点が当該一定温度に維持され
た部分内にあるときに真温度に最も近くなり(図2の破
線参照)、これを外れた場合には緩和された値(図2の
実線参照)となってしまう。従って、真温度と校正用光
ファイバでの温度測定値とを比較し、調整手段により、
両者が最も近い値になるようにサンプリングタイミング
を合わせることにより、光ファイバに沿ったサンプリン
グ位置を正確に求めることができる。即ち、センサ用光
ファイバの接続点を基準点ゼロとし、このセンサ用光フ
ァイバ接続点から長手方向の計測位置(サンプリング位
置)を求めることができ、位置標定精度が大幅に向上す
る。
[Operation] A calibration optical fiber of a known length housed in the apparatus is maintained at a constant temperature at a predetermined length from a known position in a thermostat. The temperature measured by this calibration optical fiber is closest to the true temperature when the sampling point is within the area maintained at the constant temperature (see the dashed line in Figure 2); (See the solid line in FIG. 2). Therefore, by comparing the true temperature and the temperature measurement value on the calibration optical fiber, and using the adjustment means,
By adjusting the sampling timing so that both values are the closest, the sampling position along the optical fiber can be accurately determined. That is, the connection point of the sensor optical fiber is set as the reference point zero, and the measurement position (sampling position) in the longitudinal direction can be determined from this sensor optical fiber connection point, which greatly improves the positioning accuracy.

【0015】上記校正用光ファイバが一定温度に維持さ
れる部分の長さは、具体的には受光ラマン散乱光のO/
E変換後の電気信号をサンプリングするサンプリング時
間間隔と光ファイバ中の光速との積の1/2により得ら
れる距離、つまりサンプリング時間間隔に相当する光フ
ァイバ中の往復伝搬距離に相当する長さとすることがで
き、この距離分解能相当長の校正用光ファイバによる温
度測定値と恒温器温度とを比較することで、距離分解能
の性能の確認を容易に行うことができる。
Specifically, the length of the portion of the calibration optical fiber maintained at a constant temperature is determined by the O/R of the received Raman scattered light.
The distance obtained by 1/2 of the product of the sampling time interval for sampling the electrical signal after E-conversion and the speed of light in the optical fiber, that is, the length equivalent to the round trip propagation distance in the optical fiber corresponding to the sampling time interval. The performance of the distance resolution can be easily confirmed by comparing the temperature measured by the calibration optical fiber with a length equivalent to the distance resolution and the temperature of the incubator.

【0016】[0016]

【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に従って
詳述する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

【0017】図1は、本発明の位置実施例にかかる光フ
ァイバ式分布型温度センサを示したものである。
FIG. 1 shows an optical fiber type distributed temperature sensor according to a positional embodiment of the present invention.

【0018】光ファイバ式分布型温度センサは、検出装
置8とセンサ用光ファイバ1とで構成される。光源3か
ら出射された光パルスは、検出装置8内の校正用光ファ
イバ11を経由し、センサ用光ファイバ1に入射される
。校正用ファイバ11及びセンサ用光ファイバ1では入
射した光パルスに対してラマン散乱光が発生し、このう
ち入射側に戻る後方散乱光成分を光分波器4で分離し、
受光器5で検出後、電気信号10に変換する。このO/
E変換電気信号10は遅延回路14を通って、平均化処
理装置6に送られる。平均化処理装置6は、光源3から
光パルスを特定周期で出射させるためのトリガ信号9を
光源3に対して与える一方、トリガ信号9に対して所定
のタイミングで遅延回路14を経由して入力される上記
O/E変換電気信号10をサンプリングし、これをディ
ジタル値に変換後、平均化処理装置6内のメモリに順次
保存すると共に、この後次の周期で入力される信号を次
々にメモリ値に加算平均していく。このようにして、所
定の繰返し平均を実行して、SN比の良い散乱光分布を
求め、データ処理装置7で温度に変換し、これを表示す
る。
The optical fiber type distributed temperature sensor is composed of a detection device 8 and a sensor optical fiber 1. A light pulse emitted from the light source 3 passes through a calibration optical fiber 11 in the detection device 8 and enters the sensor optical fiber 1 . In the calibration fiber 11 and the sensor optical fiber 1, Raman scattered light is generated in response to the incident light pulse, and the backscattered light component that returns to the input side is separated by the optical demultiplexer 4.
After being detected by the light receiver 5, it is converted into an electrical signal 10. This O/
The E-converted electrical signal 10 passes through a delay circuit 14 and is sent to the averaging processing device 6. The averaging processing device 6 provides the light source 3 with a trigger signal 9 for emitting light pulses at a specific period, and also inputs the trigger signal 9 at a predetermined timing via a delay circuit 14. The above-mentioned O/E converted electric signal 10 is sampled, and after converting it into a digital value, it is sequentially stored in the memory in the averaging processing device 6, and the signals input in the next cycle are sequentially stored in the memory. Add and average the values. In this way, a predetermined repeated averaging is performed to obtain a scattered light distribution with a good signal-to-noise ratio, which is converted into temperature by the data processing device 7 and displayed.

【0019】このようにして構成される光ファイバ式分
布型温度センサにおいて、検出装置8内の校正用ファイ
バ11は、恒温器12内に、平均化処理装置6のサンプ
リング距離(サンプリング時間間隔に相当する光ファイ
バ中の光束伝搬往復距離、d=ts ×c×1/2 (
d:サンプリング距離,ts :サンプリング時間間隔
,c:光ファイバ中の光速)と同じ長さ分、既知の位置
から設置されている。本実施例では、恒温器12により
校正用ファイバ11を既知の位置から一定温度に加熱し
ているが、既知の位置から一定温度に冷却することもで
きる。
In the optical fiber type distributed temperature sensor constructed in this manner, the calibration fiber 11 in the detection device 8 is connected to the sampling distance (corresponding to the sampling time interval) of the averaging device 6 in the thermostat 12. The round trip distance of light beam propagation in the optical fiber, d=ts×c×1/2 (
d: sampling distance, ts: sampling time interval, c: speed of light in the optical fiber), and is installed from a known position. In this embodiment, the calibration fiber 11 is heated to a constant temperature from a known position by the incubator 12, but it can also be cooled to a constant temperature from a known position.

【0020】恒温器12内の光ファイバ11によって測
定される温度は、図2に破線と実線で示すように、サン
プリング点18が加熱区間16内に来るか否かによって
異なる。即ち、図2の破線の温度分布に示すように、サ
ンプリング18点が恒温器12内の光ファイバ11の中
央(加熱区間16内)に位置したときに真温度に最も近
くなり、サンプリング18点がこれを外れた場合には図
2の実線の温度分布のように緩和された値となってしま
う。このことは、恒温器12内の真温度と光ファイバ1
1での温度測定値を比較し、両者が最も近い値になるよ
うにサンプリングタイミングを合わせると、たとえ複数
台の異なる検出装置8であっても、そのサンプリングの
開始タイミングを全て同じに調整することができ、正確
な位置の標定ができることを意味する。
The temperature measured by the optical fiber 11 in the incubator 12 varies depending on whether the sampling point 18 falls within the heating section 16 or not, as shown by the dashed and solid lines in FIG. That is, as shown in the temperature distribution indicated by the broken line in FIG. If the temperature is outside this range, the temperature distribution will be relaxed as shown by the solid line in FIG. This means that the true temperature inside the thermostat 12 and the optical fiber 1
By comparing the temperature measurement values in step 1 and adjusting the sampling timings so that the two values are the closest, the sampling start timings can all be adjusted to be the same even if there are multiple different detection devices 8. This means that accurate location can be determined.

【0021】そこで、恒温器12に温度計13を設けて
恒温器12内の真温度をデータ処理装置7に入力する一
方、この真温度とラマン散乱光から求められる測定温度
が最も近い値となるようサンプリングのタイミングを動
かす調整手段を設けている。本実施例の場合、サンプリ
ングのタイミング調整手段は、受光後のO/E変換信号
10を遅延させてから平均化処理装置6のサンプリング
回路へ送り出す遅延回路14であり、この遅延回路14
による送り出し遅延時間をデータ処理装置7からの信号
15でコントロールして、真温度とラマン散乱光から求
められる測定温度が最も近い値となるようサンプリング
タイミングを合わせている。かかるタイミング調整によ
り、光ファイバ11に沿ったサンプリング位置を正確に
求めることができ、これにより検出装置8に接続したセ
ンサ用光ファイバ1の接続点を基準点 ”0” として
、長手方向の位置を正確に把握できる。
[0021] Therefore, a thermometer 13 is provided in the thermostat 12 and the true temperature inside the thermostat 12 is inputted to the data processing device 7, while the true temperature and the measured temperature determined from the Raman scattered light are the closest values. Adjustment means is provided to change the sampling timing. In the case of this embodiment, the sampling timing adjustment means is a delay circuit 14 that delays the O/E conversion signal 10 after receiving light and then sends it to the sampling circuit of the averaging processing device 6.
The sending delay time is controlled by the signal 15 from the data processing device 7, and the sampling timing is adjusted so that the true temperature and the measured temperature determined from the Raman scattered light are the closest values. With this timing adjustment, the sampling position along the optical fiber 11 can be accurately determined, and the longitudinal position can be determined by setting the connection point of the sensor optical fiber 1 connected to the detection device 8 as the reference point "0". Can be accurately grasped.

【0022】図3は、本実施例による温度分布測定例で
あり、上記加熱区間16に対応する校正区間17の測定
温度が真温度に最も近くなるサンプリングタイミングを
見つけることで、サンプリング点を校正区間17の中央
に持って来た状態を示す。この校正区間17中央のサン
プリング点を基準にセンサ用光ファイバ1の ”0” 
点を求めることにより、この ”0” 点より前を装置
内温度分布領域19とし、 ”0” 点以降をセンサ用
光ファイバ温度分布領域20として、センサ用光ファイ
バ1の長手方向の温度と位置の関係を正確に求めること
ができる。
FIG. 3 shows an example of temperature distribution measurement according to this embodiment. By finding the sampling timing at which the measured temperature in the calibration zone 17 corresponding to the heating zone 16 is closest to the true temperature, the sampling points are adjusted to the calibration zone. 17 is shown in the center. “0” of the sensor optical fiber 1 based on the sampling point at the center of this calibration section 17
By determining the points, the temperature and position in the longitudinal direction of the sensor optical fiber 1 can be determined by determining the temperature distribution area 19 in the device before this "0" point, and defining the sensor optical fiber temperature distribution region 20 after the "0" point. It is possible to accurately determine the relationship between

【0023】上記実施例では、サンプリングの開始タイ
ミングをコントロールするタイミング調整手段として、
遅延回路14を受光器5からのO/E変換信号10のラ
イン中に設けたが、図1の遅延回路14をトリガ信号9
のライン中に設け、レーザパルスを駆動するトリガ信号
9の遅延時間をコントロールして、サンプリングの開始
タイミングを調整することもできる。
In the above embodiment, as a timing adjustment means for controlling the sampling start timing,
Although the delay circuit 14 is provided in the line of the O/E conversion signal 10 from the optical receiver 5, the delay circuit 14 in FIG.
It is also possible to adjust the sampling start timing by controlling the delay time of the trigger signal 9 that drives the laser pulse.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、次
のような優れた効果が得られる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the following excellent effects can be obtained.

【0025】(1)センサ用光ファイバを装置に接続し
て得られる温度分布で、検出装置接続点を計測データの
起点に正確に一致させることができ、温度測定位置の標
定精度を大幅に向上できる。
(1) The temperature distribution obtained by connecting the sensor optical fiber to the device allows the detection device connection point to accurately match the starting point of the measurement data, greatly improving the locating accuracy of the temperature measurement position. can.

【0026】(2)装置内の恒温器に配置した校正用光
ファイバにより測定した温度と恒温器温度を比較するこ
とで、装置内部で温度校正や温度精度の確認が容易に行
える。
(2) By comparing the temperature measured by a calibration optical fiber placed in a thermostat within the device with the temperature of the thermostat, temperature calibration and temperature accuracy confirmation within the device can be easily performed.

【0027】(3)装置内の恒温器に配置した距離分解
能相当長の校正用光ファイバによる温度測定値と恒温器
温度とを比較することで、距離分解能の性能の確認を容
易に行うことができると共に、パルス幅の拡がり等光源
駆動上の異常も同時に検知できる。
(3) The performance of the distance resolution can be easily confirmed by comparing the temperature measured by a calibration optical fiber with a length equivalent to the distance resolution placed in the incubator in the device and the temperature of the incubator. At the same time, it is also possible to detect abnormalities in light source driving such as pulse width expansion.

【0028】(4)装置内の恒温器に配置した校正用光
ファイバの測定値をモニタすることで、装置異常とセン
サ用光ファイバの異常を分離検出できる。
(4) By monitoring the measured values of a calibration optical fiber placed in a thermostat within the apparatus, abnormalities in the apparatus and abnormalities in the sensor optical fiber can be detected separately.

【0029】(5)新規装置や大幅な改造を必要とせず
、経済性に優れる。
(5) It does not require new equipment or major modifications, and is highly economical.

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

【図1】本発明の一実施例に係る光ファイバ式温度分布
センサの構成図
FIG. 1 is a configuration diagram of an optical fiber type temperature distribution sensor according to an embodiment of the present invention.

【図2】温度上昇区間のある温度分布を計測した場合の
サンプリング点と計測結果の関係を示す説明図
[Figure 2] Explanatory diagram showing the relationship between sampling points and measurement results when measuring a temperature distribution with a temperature rise section

【図3】
本発明の光ファイバ式温度分布センサで温度分布を計測
した結果の一例を示す特性図
[Figure 3]
Characteristic diagram showing an example of the results of measuring temperature distribution with the optical fiber type temperature distribution sensor of the present invention

【図4】従来方式の光ファイバ式温度分布センサを示す
構成図
[Figure 4] Configuration diagram showing a conventional optical fiber type temperature distribution sensor

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1  センサ用光ファイバ 2  コネクタ接続部 3  光源 4  光分波器 5  受光器 6  平均化処理装置 7  データ処理装置 8  検出装置 9  トリガ信号 10  O/E変換電気信号 11  校正用光ファイバ 12  恒温器 13  温度計 14  遅延回路 15  信号 16  加熱区間 17  校正区間 18  サンプリング点 19  装置内温度分布 20  センサ用光ファイバ温度分布 1 Optical fiber for sensor 2 Connector connection part 3. Light source 4 Optical demultiplexer 5 Photo receiver 6 Averaging processing device 7 Data processing device 8 Detection device 9 Trigger signal 10 O/E conversion electrical signal 11 Optical fiber for calibration 12 Thermostat 13 Thermometer 14 Delay circuit 15 Signal 16 Heating section 17 Calibration interval 18 Sampling point 19 Temperature distribution inside the device 20 Optical fiber temperature distribution for sensor

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  光ファイバ内に発生するラマン散乱光
をOTDR手法により検出し、光ファイバ各部の温度を
測定する光ファイバ式分布型温度センサにおいて、既知
の長さの校正用光ファイバを予め接続し且つ既知の位置
から所定長さの部分を恒温器で一定温度に維持して装置
内に収納し、この校正用光ファイバ端末に測定対象物に
布設したセンサ用光ファイバを接続し、校正用光ファイ
バにつきラマン散乱光から求められる温度分布情報にお
ける上記一定温度に維持した部分の温度が真温度に最も
近い値となるようにサンプリングのタイミングを動かす
調整手段を設けたことを特徴とする光ファイバ式分布型
温度センサ。
Claim 1: In an optical fiber distributed temperature sensor that detects Raman scattered light generated within an optical fiber using an OTDR method and measures the temperature of each part of the optical fiber, a calibration optical fiber of a known length is connected in advance. Then, a part of a predetermined length from a known position is maintained at a constant temperature in a thermostat and stored in the device, and the sensor optical fiber installed on the measurement target is connected to this calibration optical fiber terminal. An optical fiber characterized in that an adjustment means is provided for adjusting sampling timing so that the temperature of the portion maintained at the constant temperature in the temperature distribution information obtained from Raman scattered light for the optical fiber becomes the closest value to the true temperature. Type distributed temperature sensor.
【請求項2】  上記校正用光ファイバは、受光ラマン
散乱光のO/E変換後の電気信号をサンプリングするサ
ンプリング時間間隔と光ファイバ中の光速との積の1/
2により得られる距離に相当する長さ分を、既知の位置
から加熱あるいは冷却して一定温度としたことを特徴と
する請求項1記載の光ファイバ式温度部分布型温度セン
サ。
2. The calibration optical fiber has a speed of 1/ of the product of the sampling time interval for sampling the electrical signal after O/E conversion of the received Raman scattered light and the speed of light in the optical fiber.
2. The optical fiber type temperature distribution type temperature sensor according to claim 1, wherein a length corresponding to the distance obtained by step 2 is heated or cooled from a known position to a constant temperature.
【請求項3】  上記サンプリングのタイミングを動か
す調整手段が、受光ラマン散乱光のO/E変換信号をサ
ンプリング回路へ送り出す遅延時間を調整する遅延回路
であることを特徴とする請求項1記載の光ファイバ式分
布型温度センサ。
3. The optical system according to claim 1, wherein the adjusting means for changing the sampling timing is a delay circuit that adjusts a delay time for sending an O/E conversion signal of the received Raman scattered light to a sampling circuit. Fiber type distributed temperature sensor.
【請求項4】  上記サンプリングのタイミングを動か
す調整手段が、レーザパルスを駆動するトリガ信号の遅
延時間を調整する遅延回路であることを特徴とする第1
項記載の光ファイバ分布型温度センサ。
4. A first method characterized in that the adjusting means for changing the sampling timing is a delay circuit that adjusts a delay time of a trigger signal that drives a laser pulse.
Optical fiber distributed temperature sensor as described in .
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008008886A (en) * 2006-05-31 2008-01-17 Hitachi Cable Ltd Optical fiber type temperature sensor unit
JP2008249516A (en) * 2007-03-30 2008-10-16 Occ Corp Temperature distribution measuring instrument, and temperature distribution measuring method
JP2009265077A (en) * 2008-04-02 2009-11-12 Fujitsu Ltd Temperature measuring system and method
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