O princípio de funcionamento de um demodulador de sistema de medição de temperatura Raman de fibra distribuída

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, Dispersão de Brillouin, e espalhamento Raman. Entre eles, Stokes photons in Raman scattering photons and non Stokes photons carry the temperature value of the optical fiber, which is the main factor affecting the temperature resolution of the optical fiber.

Due to the fact that the reflected signals received from the optical fiber include Rayleigh scattering photon signals, Brillouin scattering photon signals, and Raman scattering photon signals. Since the spectral range of Rayleigh scattering photon signals is different from that of Brillouin scattering photon signals and Raman scattering photon signals, the received time-domain reflection signal can be subjected to Fourier transform to obtain the frequency-domain reflection signal

The fiber optic temperature demodulator includes a memory and a processor. The memory can mainly include a storage program area and a storage data area, wherein the storage program area can store an operating system, at least one application program required for a function, etc.; The storage data area can store data created based on usage, etc.. Além disso, the memory may include high-speed random access memory and may also include non-volatile memory, such as at least one disk storage device, flash memory device, or other volatile solid-state storage device. Used to run computer programs stored in the memory to enable the fiber optic temperature demodulator to perform fiber optic temperature signal demodulation methods or the functions of various modules in the fiber optic temperature signal demodulation device.

Tecnologia de detecção de fibra óptica distribuída

Em fibra óptica distribuída sensing technology, pode ser dividido em sistemas distribuídos de detecção de fibra óptica baseados no espalhamento Rayleigh, sistemas distribuídos de detecção de fibra óptica baseados no espalhamento Brillouin, e sistemas de detecção de fibra óptica distribuídos baseados em espalhamento Raman de acordo com o tipo de retroespalhamento da fibra óptica. Sistemas distribuídos de detecção de fibra óptica baseados no espalhamento Rayleigh são usados ​​principalmente para detecção de pontos de falha em fibras ópticas. A tecnologia de detecção distribuída de fibra óptica baseada no espalhamento Raman é aplicada apenas ao monitoramento de temperatura ao longo da linha de fibra óptica.

Sistema distribuído de medição de temperatura Raman de fibra

O distribuído sistema de medição de temperatura Raman de fibra utiliza o efeito de espalhamento Raman espontâneo na fibra e combina tecnologia de reflexão óptica no domínio do tempo, OTDR é um novo tipo de sistema de detecção que pode ser usado para distribuição, contínuo, e medição em tempo real da distribuição do campo de temperatura espacial. Comparado com sensores de temperatura eletrônicos tradicionais, sistemas de medição de temperatura Raman de fibra distribuída têm vantagens como resistência à interferência eletromagnética, alta tensão, alta precisão, e estrutura simples. Portanto, eles são amplamente utilizados em áreas como monitoramento de temperatura de cabos de alimentação, monitoramento de saúde estrutural, e monitoramento de vazamentos em barragens. No sistema de medição de temperatura Raman de fibra distribuída, O método de demodulação de temperatura é a maneira mais eficaz para o sistema detectar a temperatura ao longo do caminho da luz
Principais tecnologias. O método de demodulação de temperatura comumente usado atualmente usa luz anti-Stokes como canal de sinal e luz Stokes como canal de referência. 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.

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