利用拉曼效應(yīng)進(jìn)行溫度測量。激光脈沖入射到光纖里，在發(fā)送端得到背向散射光，并進(jìn)行分析。拉曼散射光的強(qiáng)度與溫度成正比。測量散射光強(qiáng)度得到沿光纖分布的溫度。

利用OTDR技術(shù)計(jì)算溫度點(diǎn)的位置，是通過測量背向散射光返回起始端的時(shí)間來得到的，類似于雷達(dá)回波技術(shù)。

系統(tǒng)采用低功率激光器，將采集信號與調(diào)制信號相關(guān)(格雷碼)形成低功率系統(tǒng)。

三、系統(tǒng)校準(zhǔn)

測算由系統(tǒng)與光纜構(gòu)成的溫度測量系統(tǒng)的衰減率，用測得的衰減率對實(shí)測溫度進(jìn)行校正，減少或消除由于散射光衰減引起的溫度測量誤差。

系統(tǒng)采用獨(dú)有的專利保護(hù)的單接收器設(shè)計(jì)，從根本上消除了由傳感器光電轉(zhuǎn)換效率導(dǎo)致溫度測量的不準(zhǔn)確性，儀器本身出廠后無需再次校準(zhǔn)。而由于各個(gè)使用者采用的光纜不盡相同，所以使用系統(tǒng)前需要對光纜進(jìn)行校準(zhǔn)。

校準(zhǔn)分為長度校準(zhǔn)和溫度校準(zhǔn)，系統(tǒng)充分考慮到實(shí)際工程安裝中以及后續(xù)維護(hù)中可能在一條線路上使用不同供應(yīng)商的光纜，所以每個(gè)測量通道最多可劃分為16個(gè)校準(zhǔn)分區(qū)，獨(dú)立校準(zhǔn)。

測量模式分為2種:單端測量和雙端測量模式。單端測量采用的是溫度校準(zhǔn)。溫度校準(zhǔn)的參數(shù)為衰減率、增益和偏置。在每段需要校準(zhǔn)的傳感光纜的前部預(yù)留(20～50)m用于校準(zhǔn)使用。雙端測量模式無需校準(zhǔn)anti-stokes和stokes光的衰減率差，由系統(tǒng)自動(dòng)完成動(dòng)態(tài)的計(jì)算，在進(jìn)行雙端測量模式(兩個(gè)通道連接同一條光纖)時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)校準(zhǔn)由一定的環(huán)境和機(jī)械原因(應(yīng)力、光纖彎曲、熔接點(diǎn)、氫腐蝕)導(dǎo)致的Stokes/Anti-Stokes損耗比的變化。這樣的設(shè)計(jì)可以保證在鋪設(shè)的光纖的使用壽命內(nèi)精確地實(shí)現(xiàn)溫度測量。

四、可重復(fù)性和準(zhǔn)確度標(biāo)定

分布式光纖傳感溫度測試系統(tǒng)在使用前需確定儀器測量數(shù)據(jù)的可重復(fù)性以及儀器的準(zhǔn)確度，從而使儀器使用者在進(jìn)行測量數(shù)據(jù)處理時(shí)，能更清楚地知道數(shù)據(jù)的可靠性并合理確定數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。因此，儀器需要通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行可重復(fù)性和準(zhǔn)確度的系統(tǒng)性能標(biāo)定。

1.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

(1)實(shí)驗(yàn)設(shè)備