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光栅式温度监测系统

 

 光纤光栅温度监测系统采用了当今先进的通讯技术、微处理器技术、数字化温度传感技术,是一种高可靠性、高兼容度的在线监测系统。采用开放式分层分布系统,主要由陶瓷光纤光栅温度传感器、光纤光栅传感解调分析仪、工业控制主机、后台工作站、网络部件、信号传输光缆及工程附件构成。系统示意图如下:

01 光纤光栅测温原理

光栅测温原理图

光纤光栅是基于布拉格光栅光敏感性原理开发而成。当用紫外激光光束照射光纤,被照射区间段纤芯的折射率将发生周期性的变化,称此折射率变化区域为空间相位光栅(空间相位周期性分布的光栅),其实质类似一个窄带滤波器或反射镜,对入射的宽带光进行选择性反射,反射一个中心波长与光栅区调制相位相匹配的窄带光。由于温度变化,光纤热胀冷缩使得布拉格光栅条纹周期发生变化,从而引起反射光波波长的变化。在无应变情况下,布拉格光栅温度变化与波长变化成线性关系。通过检测反射光波的变化,得出光栅处温度场的变化。

 

02 解调分析工作原理

基于FBG传感理论模型和真空热环境的应用,设计了基于可调谐F-P滤波技术的八通道FBG传感系统总体结构,如下图所示。系统化共包括四个模块:可调谐光源模块、波长校正模块、由FBG传感器串成的传感模块和数据采集处理模块。

 

                              基于可调谐F-P滤波技术的FBG传感系统总体结构图

 


03 系统优点

 1)绝缘耐压性强

 2)防污闪

 3)故障点准确定位

 4)实时探测报警能力

 5)系统稳定性高

 6)高可靠性

 7)工程表现优越

 8)经济实用

 9)易于维护和管理

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