本實(shí)用新型涉及光纖傳感技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用光纖光柵進(jìn)行溫度補(bǔ)償?shù)姆植际焦饫w測(cè)溫系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)合光纖光柵傳感系統(tǒng)和分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)(DTS)的優(yōu)點(diǎn)，提高分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)的測(cè)量精確度。

背景技術(shù)：

光纖傳感技術(shù)有靈敏度高、抗電磁干擾能力強(qiáng)、頻帶寬、可移植性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，因此光纖傳感技術(shù)已廣泛用于軍事、國(guó)防、航天航空、工礦企業(yè)、能源、環(huán)保、工業(yè)控制、醫(yī)藥衛(wèi)生、計(jì)量測(cè)試、建筑、家用電器等領(lǐng)域。目前光纖傳感技術(shù)已成為衡量一個(gè)國(guó)家信息化程度的重要標(biāo)志。在光纖傳感領(lǐng)域，光纖光柵傳感器有著非常廣泛的應(yīng)用。

光纖光柵準(zhǔn)分布式傳感系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用。陣列式光纖光柵傳感器基于波分復(fù)用技術(shù)。波分復(fù)用技術(shù)，是將寬普光源的光譜切割成連續(xù)的n段，在每一段光譜中布設(shè)一個(gè)對(duì)應(yīng)的光纖光柵傳感器，每個(gè)光纖光柵傳感器對(duì)應(yīng)的光譜寬度最窄大約為1nm，這樣可以避免各光纖光柵傳感器波長(zhǎng)相互重疊。但是這種布置的缺點(diǎn)是在有限的光譜范圍內(nèi)可串聯(lián)的光纖光柵傳感器數(shù)目有限，一般為32個(gè)。

基于背向拉曼散射而誕生的分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用。分布式光纖測(cè)溫技術(shù)不僅具有一般光纖在防火防爆方面的優(yōu)點(diǎn)，而且可以利用光纖空間連續(xù)分布的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)在沿著光纖分布方向上時(shí)間和空間分布信息的測(cè)溫，分布式光纖測(cè)溫技術(shù)這些特點(diǎn)使得其在許多重大應(yīng)用場(chǎng)合下顯示出十分經(jīng)濟(jì)和現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用前景。但是分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)的空間分辨率較大，定位精度不夠，溫度測(cè)量精確度不高。

因此，現(xiàn)有技術(shù)的上述問(wèn)題亟待解決。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型在研究光纖光柵傳感系統(tǒng)和分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，利用光波分復(fù)用器和光耦合器把光纖光柵傳感系統(tǒng)和分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)，設(shè)計(jì)一種利用光纖光柵進(jìn)行溫度補(bǔ)償?shù)姆植际焦饫w測(cè)溫系統(tǒng)，可以提升分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)的測(cè)量精度。

本實(shí)用新型請(qǐng)求保護(hù)一種利用光纖光柵進(jìn)行溫度補(bǔ)償?shù)姆植际焦饫w測(cè)溫系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括依次連接的分布式光纖測(cè)溫主機(jī)、測(cè)溫光纖、傳感光纖；

多個(gè)分路布置在傳感光纖的固定位置；其中，分路包括：光波分復(fù)用器、光纖光柵傳感器、光耦合器；分路用于對(duì)傳感光纖的溫度測(cè)量值進(jìn)行溫度補(bǔ)償修正；

所述分布式光纖測(cè)溫主機(jī)包括分布式光纖測(cè)溫主機(jī)和光纖光柵解調(diào)儀主機(jī)，通過(guò)光開(kāi)關(guān)進(jìn)行切換。

進(jìn)一步的，所述測(cè)溫光纖采用單模光纖。

與現(xiàn)有技術(shù)和產(chǎn)品相比，該實(shí)用新型具有顯著優(yōu)點(diǎn)：

本實(shí)用新型利用光纖光柵傳感器對(duì)分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)進(jìn)行溫度補(bǔ)償，與現(xiàn)有分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)比較，溫度測(cè)量精度更高，結(jié)合了光纖光柵傳感系統(tǒng)和分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)二者的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型所述的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型系統(tǒng)分時(shí)工作原理圖；

圖3為本實(shí)用新型所述光纖測(cè)溫系統(tǒng)利用光纖光柵進(jìn)行溫度補(bǔ)償?shù)脑韴D。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述，以下實(shí)施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。

圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，所述利用光纖光柵進(jìn)行溫度補(bǔ)償?shù)姆植际焦饫w測(cè)溫系統(tǒng)統(tǒng)包括依次連接的分布式光纖測(cè)溫主機(jī)101、測(cè)溫光纖102、傳感光纖；

多個(gè)分路布置在傳感光纖的固定位置；其中，分路包括：光波分復(fù)用器103、光纖光柵傳感器104、光耦合器的105，對(duì)傳感光纖的溫度測(cè)量值進(jìn)行溫度補(bǔ)償修正。

所述光纖測(cè)溫主機(jī)101內(nèi)部應(yīng)包括分布式光纖測(cè)溫主機(jī)和光纖光柵解調(diào)儀主機(jī)，通過(guò)光開(kāi)關(guān)進(jìn)行切換。所述光纖光柵解調(diào)儀的光源應(yīng)可以采用掃描光源，也可以使用寬譜光源。

所述光纖測(cè)溫系統(tǒng)的測(cè)溫光纜102采用單模光纖，在該系統(tǒng)中有兩個(gè)作用：

(1)傳感光纖，分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)的傳感介質(zhì)；

(2)傳輸光纖，光纖光柵傳感系統(tǒng)的光信號(hào)的傳輸介質(zhì)。

光纖光柵傳感器104通過(guò)光波分復(fù)用器件103和光耦合器105耦合到傳感光纖上，同時(shí)保證光纖光柵傳感器與傳感光纖不會(huì)互相干擾。

本實(shí)用新型所述光波分復(fù)用器的將入射光按波長(zhǎng)分開(kāi)，只有1550的光沿傳感光纖傳播，其余光入射到光纖光柵傳感器。本實(shí)用新型所述光纖測(cè)溫系統(tǒng)的光纖光柵傳感器相互之間按波分復(fù)用，為了防止與分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)的相互干擾，光纖光柵傳感器的中心波長(zhǎng)應(yīng)避開(kāi)1550nm。

本實(shí)用新型所述光纖測(cè)溫系統(tǒng)的光耦合器將透過(guò)光纖光柵傳感器的光耦合到傳感光纖中繼續(xù)傳播。

附圖2所示為本實(shí)用新型系統(tǒng)分時(shí)工作原理圖。所述光纖測(cè)溫系統(tǒng)的光纖測(cè)溫主機(jī)101內(nèi)部應(yīng)包括分布式光纖測(cè)溫主機(jī)和光纖光柵解調(diào)儀主機(jī)，通過(guò)光開(kāi)關(guān)在進(jìn)行切換。在時(shí)間0-T0時(shí)間段，光開(kāi)關(guān)切換到光纖光柵解調(diào)儀主機(jī)，溫度測(cè)量值為各光纖光柵傳感器的溫度測(cè)量值，如圖2中T0時(shí)刻以前的離散點(diǎn)；在時(shí)間T0往后的時(shí)間段光開(kāi)光切換到分布式光纖測(cè)溫主機(jī)，溫度值測(cè)量值為分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)中測(cè)溫光纜測(cè)量的連續(xù)溫度曲線(xiàn)，如圖2中所示的T0時(shí)刻之后的曲線(xiàn)。

附圖3所示為本實(shí)用新型用光纖光柵溫度傳感器對(duì)分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)進(jìn)行溫度補(bǔ)償?shù)脑韴D。我們將分時(shí)工作的光纖光柵溫度傳感系統(tǒng)的溫度測(cè)量值和分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)的溫度測(cè)量值繪制在橫軸為測(cè)量點(diǎn)位置的坐標(biāo)中，光纖光柵溫度傳感器的溫度測(cè)量值與同一點(diǎn)的分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)的溫度測(cè)量值可能存在差異。因?yàn)楣饫w光柵溫度傳感器的溫度測(cè)量精度遠(yuǎn)高于分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)的溫度測(cè)量精度，根據(jù)光纖光柵溫度傳感器的測(cè)量值對(duì)分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)的溫度測(cè)量值進(jìn)行溫度補(bǔ)償修正，使分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)的測(cè)量精度更高。

本實(shí)用新型中應(yīng)用具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)的范圍。