NL2024922B1 - Temperature self-correction method by using fitting attenuation difference in distributed optical fiber raman temperature measuring system - Google Patents

Claims (3)

CONCLUSIES

1. Een temperatuur-zelfcorrectiemethode voor het aanpassen van het dempingsverschil via een Raman-temperatuurmeetsysteem met gedistribueerde optische vezel, met als kenmerk dat de temperatuurcorrectiemethode de volgende stappen omvat: Stap 1: Neem een single-mode vezel met een totale lengte van L als de waarnemende vezel. Plaats het vezelsegment I en het vezelsegment II, van dezelfde lengte, op de waarnemende vezel in een thermostaat, waarbij de afstand tussen het middelpunt van het vezelsegment I en het voorste uiteinde van de waarnemende vezel en de afstand tussen het middelpunt van het vezelsegment II en het uiteinde van de waarnemende vezel gelijk zijn en de andere delen van de waarnemende vezel worden op kamertemperatuur geplaatst. Stel vervolgens het temperatuurregelbereik van de thermostaat in en verhoog de minimumwaarde van het temperatuurregelbereik tot de maximale waarde bij hetzelfde temperatuurinterval en meet de overeenkomstige waarde van het uitgangssignaal na elke temperatuurverandering door het Raman-temperatuurmeetsysteem met gedistribueerde optische vezel, Stap 2: Verkrijg de dempingcoëfficiëntverschilvergelijking van het Stokes-licht en het anti-Stokes-licht volgens de lichtstroomverhouding van het Stokes-licht en het anti- Stokes-licht in vezelsegment I en vezelsegment II en verkrijg de relatie tussen het dempingsverschil en de temperatuur volgens de waarde van het uitgangssignaal en de dempingsverschilvergelijking en verkrijg de gepaste curververgelijking van het dempingsverschil met betrekking tot de temperatuur na het aanpassen; Stap 3: Volgens de gepaste curververgelijking van de lichtstroomverhouding van het Stokes-licht en het anti-Stokes-licht en het dempingsverschil, met betrekking tot temperatuur, kan een temperatuurdemodulatievergelijking worden verkregen door een passend dempingsverschil in te voeren en kan de temperatuurwaarde gemeten door twee vezelsegmenten worden verkregen door deze vergelijking; Stap 4: Het vezelsegment I en het vezelsegment II bevinden zich in dezelfde omgeving, wat de verandering van de verzwakkingscoëfficiënt van Rayleigh-ruis veroorzaakt door veranderingen in de omgeving vermijdt en, nadat de parameters van de pulslichtbron, de omgeving waarin de detector zich bevindt en het type optische vezel zijn bepaald, kan de Rayleigh-ruis in het Stokes-licht en het anti-Stokes-licht worden beschouwd als een vaste waarde, zodat de relatievergelijking tussen de Stokes- lichtstroom en anti-Stokes-lichtstroom en Rayleigh-ruis wordt verkregen;

Stap 5: Volgens de posities van vezelsegment I en vezelsegment II, dre gegevensreeksen in de uitgangssignaalwaarde en de gedemoduleerde temperatuurwaarde, door een temperatuurdemodulatievergelijking te introduceren die past bij het dempingsverschil en de relationele vergelijking tussen de lichtstroom en de Rayleigh- ruis, kan de Rayleigh-ruiswaarde worden verkregen; Stap 6: Volgens de temperatuurdemodulatievergelijking, die het gepaste dempingsverschil introduceert en de relationele vergelijking tussen de lichtstroom en de Rayleigh-ruis, gecombineerd met de Rayleigh-ruiswaarde, kan de uiteindelijke temperatuurdemodulatievergelijking die het gepaste dempingsverschil introduceert en verder Rayleigh-ruis elimineert worden verkregen en door deze demodulatievergelijking kan de temperatuur-zelfcorrectie worden voltooid.

2. Een temperatuur-zelfcorrectiemethode voor het aanpassen van het dempingsverschil via een Raman-temperatuurmeetsysteem met gedistribueerde optische vezel volgens conclusie 1, met als kenmerk dat de lichtstroomverhouding van het Stokes- licht en het anti-Stokes-licht in vezelsegment I en vezelsegment II de volgende is: dll) hAv IT) == =Cexp| - |exp(ast- as)] das(1) ksT: en de dempingcoëfficiëntverschilvergelijking van het Stokes-licht en het anti- Stokes-licht in stap 2 de volgende is: In(I(T:-n) == In (Z(To)) | en de gepaste curververgelijking van het dempingsverschil met betrekking tot de temperatuur in stap 2 de volgende is: Aoa=kT +b. en de temperatuurdemodulatievergelijking door een passend dempingsverschil in te voeren in stap 3 de volgende is: ks en 1 1 T=" ln Aar +ToAan] +3) hAv (Tr) Tio / waarbij ós: de Stokes-lichtstroom is, ¢as de anti-Stokes-lichtstroom is, /1 de afstand is van een meetpunt op de vezel, L de totale lengte van de temperatuurmeetvezel is en C een constante 1s, inclusief de detectie-efficiëntie en relatieve Raman-versterking van de detector, Kg de Boltzmann-constante is, h de Planck-constante is, Av de Raman-

frequentieverschuiving is, Ost de verzwakkingscoéfficiént van Stokes licht is, Oas de verzwakkingscoëfficiënt van anti-Stokes licht is, T de gemeten temperatuurwaarde is en k en b polynoomcoéfticiénten zijn van de gepaste curve.

3. Een temperatuur-zelfcorrectiemethode voor het aanpassen van het dempingsverschil via een Raman-temperatuurmeetsysteem met gedistribueerde optische vezel volgens conclusie 1, met als kenmerk dat de relatievergelijking tussen de Stokes- lichtstroom en de anti-Stokes-lichtstroom en Rayleigh-ruis in stap 4 de volgende is: Hs!) = Pst (1) + Örst Oas(1) = Gras ([) + Pras .

en de uiteindelijke temperatuurdemodulatievergelijking die het gepaste dempingsverschil introduceert en verder Rayleigh-ruis elimineert in stap 6 de volgende is: KB W([)— st (lo) — dst 1 ~1 ie pf BO [Be | pg ae 1 hAv das(! ) — Pras das] 0) — Pras Tro | waarbij ds de Rayleigh-ruis in het Stokes-licht is en ras de Rayleigh-ruis in het anti- Stokes-licht is.