光纖傳感器測溫技術是隨著光導纖維和光纖通信技術發(fā)展的一種新的傳感技術。

光纖測溫的種類

光纖測溫主要分為兩種:一種是以光纖直接作為傳感器;另一種是以光纖光柵作為基礎傳感器。

光纖光柵測溫是以光纖作為信號傳輸媒介和傳感器載體,在光纖中寫入光柵作為傳感器,利用布拉格光柵的溫度敏感性和光的反射原理,光柵受溫度影響波長發(fā)生變化,通過解析波長變化信息獲得溫度信息。光纖光柵測溫系統(tǒng)通過在光纖中寫入光柵,利用光柵的布拉格散射波長特性實現(xiàn)測溫,其成本較高,且在高溫環(huán)境下光柵存在退敏風險,可靠性不足。光柵雖布置于光纖,可采用線型布置,但其仍屬于點式測量,設計、施工和調試過程較繁瑣,維護性也較差。

分布式光纖測溫也是以光纖作為信號傳輸媒介,同時直接將其作為傳感元件,根據(jù) OTDR(光時域反射計)測量原理,利用拉曼散射效應進行測溫。當測溫主機向光纖注入光脈沖后,光纖中的拉曼散射光會沿光纖反射回來,這部分拉曼散射光與溫度有著密切的關系。測溫主機將對這部分拉曼散射光進行處理和分析,從而計算出傳感光纖各部位溫度。分布式光纖測溫系統(tǒng)(DistributedTempera-tureSensing,簡稱 DTS)實際上是光纖光柵測溫系統(tǒng)換代產(chǎn)品,DTS是分布式的、連續(xù)的、功能型的光纖溫度測量系統(tǒng)。其中光纖既作為傳感元件也作為傳輸介質,利用一根光纜即可以完整監(jiān)測防護區(qū)域各位置溫度,可進行實時、在線、連續(xù)溫度分布監(jiān)測和熱源定位,具有容易安裝布線、可遠距離分布測量、可按需劃區(qū)等優(yōu)點,且可靠性、可維護性較佳。具有預、報警功能,支持定溫、差溫、溫升、平均溫度等報警方式,可以對每點靈活設置報警方式和報警值。

線型測溫技術的類型

線型測溫主要手段為電纜測溫和光纖測溫。

電纜測溫采用感溫電纜,其結構主要為兩根彈性鋼絲,每根鋼絲外面包有一層絕緣感溫材料。在正常監(jiān)視狀態(tài)下,兩根鋼絲處于絕緣狀態(tài),當周邊環(huán)境溫度上升到預定動作溫度時,溫度敏感材料破裂,兩根鋼絲產(chǎn)生短路,輸入模塊檢查到短路信號后產(chǎn)生告警。感溫電纜是一種帶電檢測,技術局限性較大,不能實現(xiàn)連續(xù)測溫,故不能實現(xiàn)在線監(jiān)視設備溫度,已逐漸被光纖測溫替代。