激光在分布式测温中的应用

光纤传感器的优势


distribution temperature sensing laser application





光纤传感器利用光作为信息的载体,通过光纤作为传输信息的媒介。与传统的温度测量方法相比,分布式光纤温度测量具有以下优势:

● 无电磁干扰,具有抗腐蚀性:光纤传感器在强电磁环境中依然能够稳定工作,不受电磁波干扰,且对化学物质和腐蚀性环境具有良好的抵抗能力。

● 被动式实时监测,隔音、防爆:光纤传感器不需要外部电源,可实现被动式的持续监测。此外,它们不会产生电火花,适用于易燃易爆环境。

● 体积小、重量轻、可弯曲:光纤传感器的体积和重量都非常小,可以轻松弯曲,适应各种复杂和狭窄的空间。

● 高灵敏度,使用寿命长:光纤传感器对温度变化的响应迅速且灵敏,能够精确地监测微小的温度变化,并且具有较长的使用寿命。

● 测量距离长,维护方便:分布式光纤温度传感器可以覆盖长距离的测量,维护工作相对简单,降低了长期运行的成本。


分布式测温的原理

     

分布式温度传感(DTS)利用拉曼效应来测量温度。通过光纤发送的光学激光脉冲会导致一些散射光反射回发射端,在那里根据拉曼原理和光时域反射(OTDR)定位原理对信息进行分析。当激光脉冲通过光纤传播时,会产生几种类型的散射,其中拉曼散射对温度变化敏感,温度越高,反射光的强度就越高。

拉曼散射的强度用来测量沿着光纤的温度。拉曼反斯托克斯信号随温度显著变化其幅度;相比之下,拉曼斯托克斯信号则相对稳定。

这种温度测量方法的优势在于其能够连续地沿着整个光纤长度进行温度监测,而不仅仅是在特定的点上。这使得DTS技术在监测大型设施或长距离管道等应用中非常有用。例如,它可以用于监测输电线路、石油和天然气管道的温度,以及地热和环境监测等领域。通过DTS,可以实时地检测和定位潜在的故障或异常,从而提高系统的安全性和效率。

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亮源激光的激光雷达系列1550nm DTS雷达是一款基于拉曼散射原理专为分布式光纤光学温度测量系统应用而设计的脉冲光源。它具有内部MOPA(主振荡器功率放大)结构的光路设计,优化了多级光学放大的设计,能够实现3kw的峰值脉冲功率和低噪声。该设备内置高速窄脉冲电信号,脉冲输出可达到10ns,且可通过软件调节脉宽和重复频率,适用范围广泛。它可广泛应用于干式分布式光纤温度测量系统、光纤元件测试、激光雷达、脉冲光纤激光器等领域。

这款产品在光纤温度测量技术方面表现出色,尤其是在需要高功率和精确脉冲控制的应用中。它的高性能使得在复杂和要求严格的环境下,如工业监控、环境监测和科研实验中,能够提供精确可靠的测量结果。此外,这种设备的灵活性和可调节性使其成为各种不同应用场景的理想选择,满足了市场上对高端光纤激光技术日益增长的需求。


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