光纖溫度傳感系統(tǒng)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用
測(cè)量的距離分布式光纖溫度傳感系統(tǒng)自投產(chǎn)以來(lái), 主要應(yīng)用于電力系統(tǒng)、建筑、化工、油田以至海洋開(kāi)發(fā)等領(lǐng)域,阜陽(yáng)光纖測(cè)溫, 并已取得大量可信可靠的應(yīng)用業(yè)績(jī)。近兩年來(lái),光纖測(cè)溫主機(jī), 研制生產(chǎn)的分布式光纖測(cè)溫主機(jī)在國(guó)內(nèi)電力系統(tǒng)的變電站、發(fā)電廠已經(jīng)陸續(xù)使用, 獲得了良好的效果。光纖溫度傳感系統(tǒng)在電氣設(shè)備溫度監(jiān)測(cè)方面的特點(diǎn)。
光纖溫度傳感系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
分布式光纖測(cè)溫主機(jī)由激光二極管( LD) 和驅(qū)動(dòng)器( DRIVER) 、光電檢測(cè)器( APD) 和放大器組件( AMP) 、光纖傳感回路( OFL) 和信號(hào)處理電路、計(jì)算機(jī)等組成。
為確保激光二極管功率及峰值波長(zhǎng)的穩(wěn)定,光纖測(cè)溫廠家,采用半導(dǎo)體在冷低溫恒溫槽冷卻工作。激光脈沖通過(guò)耦合器入射到光纖傳感回路,光纖測(cè)溫系統(tǒng), 并將光纖傳感回路的背向散射回波采集回來(lái), 通過(guò)波長(zhǎng)甄別模塊分成斯托克斯通道和反斯托克斯通道; 光電檢測(cè)器組件為高靈敏、低噪聲硅雪崩二級(jí)管組件 (APD) , 為了確保 APD 的穩(wěn)定工作, 使其在低溫恒溫槽冷卻工作。
中心譜線為瑞利散射譜線, 低頻一側(cè)頻率為( V 0-V) 、波長(zhǎng)為 s 的譜線稱為斯托克斯線( stokes) , 高頻一側(cè)頻率為( V 0+ V) 、波長(zhǎng)為 a 的譜線,稱為反斯托克斯線( Anti- stokes) 。根據(jù)拉曼散射理論, 在自然拉曼散射條件下, 反斯托克斯光強(qiáng) Ia 于斯托克斯光強(qiáng) Is 的比值 R( r) 為R ( r ) = I a/ Is= ( s/ a) 4ex p ( - hcV 0/ kT )。式中: h普朗克常數(shù);c真空中的光速;k波爾茲曼常數(shù);T溫度。
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