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光纤光栅测温

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测温原理
  光纤光栅感温火灾探测系统是基于光纤光栅的温度传感技术,利用光纤光栅反射光信号的中心波长对温度的敏感特性,实现对温度变化的精确测量。


图1 光纤光栅温度传感原理

  光栅是光纤经过特殊的加工处理以改变其折射率,使其只对特定的波长进行反射。这样,一个宽谱的入射光经过光纤光栅后,只有满足波长匹配条件的极小谱宽的光信号被反射,其余波长的光信号透射进入下一个光纤光栅。当环境温度变化时,光纤光栅的反射光中心波长会随之改变(温度越高,波长偏移量越大)。通过对待测光栅的反射光中心波长进行数字化精确测量,即可获得该光栅位置的环境温度,如图1所示。
  整个光纤光栅传感系统如下图所示。光源发出宽带光谱,经耦合器输出到分路盒,由分路盒将光信号均分为12路分别送到各个光栅处。每个光栅反射不同波长的光信号,经耦合器传输到光谱分析模块。通过光谱分析模块进行光谱扫描采集,可得到各光栅反射的光信号的中心波长值,CPU处理单元根据各中心波长值即可算出对应光栅测得的实际温度。这些温度值可以输出显示,超过设定阈值的温度值将送到报警单元。

  产品应用
  高压电气设备光纤光栅温度在线监测系统主要由光纤光栅解调仪和光纤光栅传感器组成。通过多路光缆,将传感器连接起来构成电气设备温度监测网络,通过以太网连接设备将光栅解调仪、上位机等构成温度监测预警管理系统,并可实现系统互联,温度数据实时共享的功能。监测装置的终端设在各变电所高压电缆沿线接头等重要部位、高压电缆头等需要监测的地方。







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