Das Funktionsprinzip eines Demodulators für ein verteiltes Faser-Raman-Temperaturmesssystem

The existing temperature measurement instruments based on Raman scattering principle use the Raman scattering effect of light to measure the temperature value inside the fiber. The temperature measuring instrument emits laser signals that propagate through optical fibers and are reflected back to the temperature measuring instrument. The temperature value of the optical fiber can be determined by the Stokes signal and anti Stokes signal in the reflected back signal.

The working principle of fiber optic demodulator

Method and device for demodulating fiber optic temperature signals, and fiber optic temperature demodulator, debugging the waveform of the current signal corresponding to the Stokes signal and anti Stokes signal to eliminate the influence of the differences between the Stokes signal and anti Stokes signal on temperature; Calculate the temperature value based on the optical flux of the debugged Stokes signal and anti Stokes signal to improve the accuracy of temperature value calculation.

When measuring the temperature value of an optical fiber, a laser signal is first emitted into the fiber at the temperature to be measured, and the laser signal propagates in the fiber. Due to the uneven structure of the amorphous material in the microscopic space of the fiber, a small part of the light will scatter. Scattered light in optical fibers includes Rayleigh scattering, Brillouin-Streuung, und Raman-Streuung. Darunter, Stokes-Photonen in Raman-Streuphotonen und Nicht-Stokes-Photonen übertragen den Temperaturwert der optischen Faser, Dies ist der Hauptfaktor, der die Temperaturauflösung der optischen Faser beeinflusst.

Aufgrund der Tatsache, dass die von der optischen Faser empfangenen reflektierten Signale Rayleigh-Streuphotonensignale umfassen, Brillouin streut Photonensignale, und Raman-Streuphotonensignale. Da sich der Spektralbereich der Photonensignale der Rayleigh-Streuung von dem der Photonensignale der Brillouin-Streuung und den Photonensignalen der Raman-Streuung unterscheidet, Das empfangene Reflexionssignal im Zeitbereich kann einer Fourier-Transformation unterzogen werden, um das Reflexionssignal im Frequenzbereich zu erhalten

Der faseroptische Temperaturdemodulator umfasst einen Speicher und einen Prozessor. Der Speicher kann hauptsächlich einen Speicherprogrammbereich und einen Speicherdatenbereich umfassen, wobei der Speicherprogrammbereich ein Betriebssystem speichern kann, mindestens ein für eine Funktion erforderliches Anwendungsprogramm, usw; Im Speicherdatenbereich können nutzungsabhängig erstellte Daten gespeichert werden, usw. Zusätzlich, Der Speicher kann einen Hochgeschwindigkeitsspeicher mit wahlfreiem Zugriff und auch einen nichtflüchtigen Speicher umfassen, wie mindestens ein Plattenspeichergerät, Flash-Speichergerät, oder ein anderes flüchtiges Festkörperspeichergerät. Wird zum Ausführen von im Speicher gespeicherten Computerprogrammen verwendet, um dem faseroptischen Temperaturdemodulator die Durchführung von Demodulationsverfahren für faseroptische Temperatursignale oder die Funktionen verschiedener Module im faseroptischen Temperatursignal-Demodulationsgerät zu ermöglichen.

Verteilte faseroptische Sensortechnologie

In verteilte Glasfaser Sensorik, it can be divided into distributed fiber optic sensing systems based on Rayleigh scattering, distributed fiber optic sensing systems based on Brillouin scattering, and distributed fiber optic sensing systems based on Raman scattering according to the type of backscattering of the fiber optic. Distributed fiber optic sensing systems based on Rayleigh scattering are mostly used for fault point detection in optical fibers. The distributed fiber optic sensing technology based on Raman scattering is only applied to temperature monitoring along the fiber optic line.

Distributed Fiber Raman Temperature Measurement System

Die verteilte fiber Raman temperature measurement system utilizes the spontaneous Raman scattering effect in the fiber and combines optical time domain reflection technology, OTDR is a new type of sensing system that can be used for distributed, kontinuierlich, and real-time measurement of spatial temperature field distribution. Compared with traditional electronic temperature sensors, distributed fiber Raman temperature measurement systems have advantages such as resistance to electromagnetic interference, Hochspannung, hohe Genauigkeit, und einfache Struktur. daher, they are widely used in fields such as power cable temperature monitoring, Strukturelle Gesundheitsüberwachung, and dam leakage monitoring. In the distributed fiber Raman temperature measurement system, temperature demodulation method is the most effective way for the system to detect temperature along the light path
Key technologies. The commonly used temperature demodulation method currently uses anti Stokes light as the signal channel and Stokes light as the reference channel. By demodulating the anti Stokes Raman scattering optical time-domain curve of the fiber through the fiber’s Stokes Raman scattering optical time-domain curve, the temperature information at any point along the fiber is demodulated.

Faseroptischer Temperatursensor, Intelligentes Überwachungssystem, Verteilter Glasfaserhersteller in China