分布式光纤测温系统原理及传感过程简介

分布式光纤测温系统依据后向衍射原理可以分成三种：基于瑞利散射、基于拉曼衍射和基于布里渊衍射。目前发展较为成熟期，且有产品应用于工程的是基于拉曼衍射的分布式光纤测温系统。

它的传感原理主要依据的是光纤的光时域光线(OTDR)原理和光纤的后向拉曼衍射温度效应。　　分布式光纤测温　　一、章节　　随着我国经济的发展，电力系统正在朝着超高压、大电网、大容量、自动化的方向发展，一旦再次发生事故之后不会对国民经济导致巨大损失。

如何对正在运营的电力设备展开在线监测并展开安全性预测和温度变化趋势分析？如何通过动态数据对设备质量、运营环境、运营方式、设备老化、负荷不均衡等展开科学分析？这些都是电力系统中迫切需要解决问题的问题。传统的红外测温仪、红外成像仪、感温电缆、热电阻式测温系统等不能对电力系统的局部方位展开测温，无法为安全性、经济运行、高效检修获取科学依据。而分布式光纤测温系统需要构建多点、在线的分布式测量，构建了运营设备的动态在线监测，有效地解决问题了长期以来现场经常出现的高温、自燃、发生爆炸、火灾等事故应急挥刀的问题。在电力系统中，这种光纤测温技术在高压电力电缆、电气设备因接触不良引发的痉挛部位、电缆夹层、电缆地下通道、大型发电机定子、大型变压器、锅炉等设施的温度定点传感场合具备普遍的应用于前景。

　　二、分布式光纤测温的基本原理　　分布式光纤测温系统依据后向衍射原理可以分成三种：基于瑞利散射、基于拉曼衍射和基于布里渊衍射。目前发展较为成熟期，且有产品应用于工程的是基于拉曼衍射的分布式光纤测温系统。它的传感原理主要依据的是光纤的光时域光线(OTDR)原理和光纤的后向拉曼衍射温度效应。

　　(一)光时域光线(OTDR)原理　　当激光脉冲在光纤中传输时，由于光纤中不存在折射率的微观不均匀分布性，不会产生衍射。在时域里，入射光经后向衍射回到到光纤入射光末端所须要时间为t，激光脉冲在光纤中所走到的路程为2L，其中v为光在光纤中的传播速度、C为真空中的光速，n为光纤折射率。在测出时刻t时，就可求出距光源L处的距离。

　　(二)光纤的后向拉曼衍射温度效应　　当一个激光脉冲从光纤的一端射入光纤时，这个光脉冲不会沿着光纤向前传播。由于光脉冲与光纤内部分子再次发生弹性撞击和非弹性撞击，故光脉冲在传播中的每一点都会产生光线，光线中有一小部分的反射光，其方向正好与入射光的方向忽略(均可称作后向)。这种后向光线光的强度与光线中的光线点的温度有一定的涉及关系。

光线点的温度(该点光纤所处的环境温度)越高，光线光的强度也越大。利用这个现象，若能测得后向光线光的强度，就可以计算出来出有光线点的温度，这就是利用光纤测量温度的基本原理。

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