光纤分布式应变和温度传感器(DSTS)
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分布式感温光纤施工方案1. 概述分布式感温光纤(Distributed Temperature Sensing,简称DTS)是一种新型的光纤传感技术,可以实时监测光纤周围环境的温度变化。
在很多领域,如管道监测、火灾预警、油井监测等,DTS技术都得到了广泛应用。
本文将介绍分布式感温光纤的施工方案。
2. 设备准备在进行分布式感温光纤的施工前,需要准备以下设备和材料:•光纤:选择质量好、适应环境变化的光纤。
•光纤连接头:用于连接光纤。
•光纤温度传感器:用于感知环境的温度。
•光纤接收设备:用于接收和处理光纤传感器的数据。
•光纤连接器:用于连接光纤。
•光纤测试设备:用于测试光纤的质量和连接状态。
•其他辅助工具:光纤剪刀、光纤熔接机等。
3. 施工步骤3.1 确定施工区域和需求在进行施工前,需要确定好施工的区域和具体需求。
根据实际情况选择合适的光纤和感温光纤传感器。
3.2 光纤敷设3.2.1 清理施工区域在敷设光纤前,需要清理施工区域,确保没有杂物和障碍物。
3.2.2 确定光纤路径根据实际需求和施工区域,确定光纤的路径。
避免光纤与其他设备、管道等相互干扰。
3.2.3 固定光纤使用固定夹等工具,将光纤固定在预定的路径上,确保光纤的稳定性和安全性。
3.3 光纤连接3.3.1 确认光纤质量使用光纤测试设备,对光纤进行质量测试。
确保光纤的传输性能符合要求。
3.3.2 切割和连接光纤根据实际需求,使用光纤剪刀切割光纤,然后使用光纤连接器将光纤进行连接。
3.3.3 测试连接连接完成后,使用光纤测试设备对连接后的光纤进行测试,确保连接质量良好。
3.4 光纤布置和安装感温光纤传感器3.4.1 确定感温光纤传感器的安装位置根据实际需求,确定感温光纤传感器的安装位置。
通常选择在需要监测温度的区域进行安装。
3.4.2 与光纤连接将感温光纤传感器与光纤连接,并使用光纤连接器固定连接。
3.4.3 固定传感器使用固定夹等工具将感温光纤传感器固定在预定位置上,确保传感器不被移动。
分布式光纤测温分布式光纤测温技术(Distributed Fiber Optic Temperature Sensing,DTS)是一种基于光纤传感技术的温度测量方法。
它利用光纤本身的特性,通过监测其光信号的变化来实现对环境温度的测量。
DTS技术具有无电磁干扰、大范围温度测量、实时监测等优点,在环境监测、工业生产、油气管道等领域具有广阔的应用前景。
分布式光纤测温技术的基本原理是利用光纤的热敏效应,将光纤作为传感器以实现温度检测。
当光纤受到温度变化时,光纤材料的折射率、损耗等参数会发生变化,从而改变光信号的传输特性。
通过反映光纤上的温度分布情况,可以实时监测环境温度的变化。
在分布式光纤测温技术中,通常采用拉曼散射光谱(Raman scattering)或布里渊散射光谱(Brillouin scattering)等光学现象来实现温度测量。
这些散射现象会导致光信号的频率发生变化,通过测量这些频率的变化,可以获取温度信息。
分布式光纤测温技术具有很高的空间分辨率和时间分辨率。
通过在光纤上不断发射激光光脉冲,并利用光纤本身的散射信号进行测量,可以实现对整个光纤长度上的温度分布进行实时监测。
这种分布式测温的特性使其在许多领域具有广泛的应用价值。
在环境监测方面,分布式光纤测温技术可以用于实时监测地下管道、河流、湖泊等水体的温度变化。
通过获取水体的温度分布情况,可以及时了解到水体的状态,并采取相应的措施进行环境保护。
在工业生产中,分布式光纤测温技术可以用于监测高温熔炼炉、输送带等设备的温度变化。
通过实时监测温度分布,可以预防设备过热引发事故,并优化生产工艺,提高生产效率。
在油气管道领域,分布式光纤测温技术可以用于实时监测管道沿线的温度情况。
通过获取温度分布数据,可以预测管道的热胀冷缩情况,避免管道的破裂和泄漏,并做好维护和修复工作。
从目前来看,分布式光纤测温技术在温度监测领域的应用已经取得了很大的进展,但仍存在一些挑战。
分布式光纤测温DTS项目原油储罐分布式光纤测温DTS项目技术方案书(方案5)原油储罐分布式光纤测温DTS项目技术方案书目前我国在建的石油储备库主要采用大型浮顶油罐储油。
浮顶油罐顶部采用二次密封技术,但并非完全密封,存在少量油气从密封圈泄露出来的可能,这些泄漏的油气在太阳高温、雷击等自然情况下易发生火灾。
国家标准《石油储备库设计规范GB50737-2011》第8.6.2明确规定,在油罐上应设置火灾自动探测装置,并应根据消防灭火系统联动控制要求划分火灾探测器的探测区域。
当采用光纤型感温探测器时,光纤感温探测器应设置在油罐浮盘二次密封圈的上面。
分布式光纤温度传感器DTS是目前国际上新一代线型光纤感温或者探测器,具有本质防爆、抗强电磁干扰、防雷击、测量精度高、重量轻、体积小等优点。
尤其是分布式光纤温度传感器是一种连续分布式感温火灾探测器,能实现光纤沿线上任何一点的温度测量,无测量盲区,并且光纤既是传输介质,又是传感元件,无需额外的测温传感器件,安装简单,可靠性高,其性能优于传统的线型感温探测器,适合大型油库火灾监测应用。
最新一代的分布式光纤传感器DTS属连续分布式无电检测技术,技术成熟、先进,很好地克服了上述光纤光栅探测器的弊端,具体如下:(1)光缆即为传感器,中间没有熔接点,可靠性高:光缆本身就是温度传感器,光缆既发挥了感温探测器的作用又充当着信号传输的重要角色,“传”、“感”合一;由于无需安装额外的的传感元件,传感光缆中间没有熔接点,可靠性高。
(2)连续分布式测量,无测量盲区:DTS属于连续分布式测量,可以获得传感光缆沿线每一个点的温度,目前相邻温度点的距离间隔最高可以达到0.25m,温度信息丰富,无测量盲区;并且基于连续温度分析,可以实现区域温差报警方式。
(3)后期运维工作量小:DTS的传感光缆借鉴室外通信光缆设计,通信光缆的寿命可长达30年;DTS测量主机的核心器件(如光源、分光器等)均采用通信级器件,设计寿命10万个小时(大于10年),并且主机内置温度标定单元以及故障自检模块,测温稳定、可靠。
分布式光纤温度测量分布式光纤温度测量系统(DTS)是通过光纤作为传感器来测量温度的光学仪器。
光纤沿线的温度不仅仅是以点的形式,而是作为连续分布地被测录。
即使是远距离外的某点温度也能被精确测量。
测量原理—拉曼效应各类物理方面的条件,比如温度或压力以及拉力,可能会影响玻璃纤维以及改变当地光纤中光传输的特性。
作为散射光在石英玻璃纤维中衰减的结果,外部物理影响的位置可以被确定,由此光纤可以被用作为线性传感器。
光纤是由混合石英玻璃制成的。
石英玻璃是无定形固体结构二氧化硅(SiO2)的一种存在形式。
热效应会引发固体内的晶格振荡。
当光落在这些被热量激发的分子振荡时,光粒子和分子电子之间会发生相互作用。
光散射,也被称为拉曼散射,会发生在光纤上。
与其他光不用,散射光经历了一个量相当于晶格振荡的共振频率的光谱变化。
因此,从光纤散射回来的光包含三种不同的光谱股:▪波长等同于原激光源的瑞利散射,▪具有较高波长的斯托克斯线,光子在其中生成,▪以及具有比瑞利散射更低波长的反斯托克斯线,光子在其中被摧毁。
所谓反斯托克斯带的强度是随温度变化的,而斯托克斯带的强度则与温度无关。
光纤的局部温度可由斯托克斯光与反斯托克斯光的强度比推测得出。
测量原理 -- 光频域反射技术最新的分布式温度传感设备(DTS)都使用光频域反射(OFDR)方法。
如果被检测到的回波信号在整个测量时间段内被测算为复杂的频率函数,且满足傅里叶变换时,光频域反射系统(OFDR)将提供局部光纤的信息。
光频域反射技术带来的基本优势在于激光发射的准连续播模式以及光散射回来信号的窄带侦测,以此实现更高的信噪比,相对于传统的脉冲技术(OTDR)来说。
此项技术优势使得不昂贵的半导体激光二极管和信号电子零件的运用成为可能。
光频域反射已经发展成为一个可以测量长度仅为几毫米尺寸的光学波导的表征的高分辨率测量方法。
然而,LIOS技术有限公司将其率先运用于拉曼散射测量方式中,同时也是公司的专利。
分布式光纤温度应变监测系统︱DiTeSt STA-RApplication应用结构监测·大型结构的应力应变和温度监测(管道,近海石油平台,油井,大坝,堤坝,桥梁,建筑物,隧道,电缆)渗漏探测·液体或天然气管道,工业处理,大坝,罐体.交通运输·路面的结冰探测,铁路监测安全系统·火情或过热温度探测,电力电缆监视,信号窃听监视,垃圾处理站监测,山体滑坡监测.光纤通信·光纤光缆生产在线控制,光缆维护,工作光缆应变监测,光纤掺杂物测量.环境测量·热,通风和空气条件(HVAC),外界海洋,森林,野外场所的长期温度测量。
Features特点·分布式温度和应变测量,长测量距离,可达50公里·高空间分辨率,长期稳定可靠·高精度:应变精度:20µε(0.002%)温度精度:1°C·测量模式:人工或全自动测量·数据分析:测量分析,多重数据分析对比(测量趋势,基线),图形放大等·警报与预警:自动警报触发,报警类型设置(温度,应变,渗漏,...)Description描述这台分析仪是基于光纤光学和激光的测量系统,使用激光的相互作用的测量原理:受激布里渊散射{Stimulated Brillouin Scattering(SBS)}。
SBS光纤材料的固有物理特性,可提供测量分布在光纤上的应变及温度的重要信息。
标准或特种单模通信光纤和光缆都可以被用来作为传感器件。
光纤局部的SBS特性能被测量出来是由于本仪器具有创新的和高度可靠的配置。
这种专利技术是完全自动内部参考与校准,可长期测量而不需要任何预先校准。
多根传感光纤可以同时连接到仪器上并实现自动测量。
内置的计算机系统提供一个友好的用户操作界面和12"彩色显示屏,操作非常简单,界面直观。
这台仪器还可以被设定为长期无人值守全自动测量。