分布式温度传感(DTS)系统可以远距离或跨大表面监测温度,它可以沿着海底或地下电力电缆。LIOS DTS系统没有安装无数的传统传感器,而是使用单根光纤作为传感器。
光纤跟随您的安装,为您提供连续的温度剖面,取代了更传统的单点电测温度。
它是如何工作的?
的LIOS分布式温度传感系统用光,更确切地说是拉曼效应来测量温度。
在系统的一端,激光器将光脉冲送入并穿过光纤。我们称这种光为脉冲,入射光。大部分光在纤维中传播,但有一小部分光在纤维的每个点上散射。
几乎所有的散射光都具有与入射光相同的波长,称为瑞利散射。然而,少量的散射光具有不同的波长——这被称为拉曼效应。
拉曼效应受温度等因素的影响。当光纤中某个位置的温度发生变化时,拉曼散射也发生变化。
如何确定温度和位置?
拉曼散射分为斯托克斯散射和反斯托克斯散射。斯托克斯散射光的波长比入射光的波长长,而反斯托克斯散射光的波长较短。
DTS拉曼测量原理
虽然斯托克斯散射强度受温度的影响很小,但反斯托克斯散射强度随温度的升高而增大。
如果某一地点的温度发生变化,DTS系统会计算出准确的温度和位置。
温度是通过测量斯托克斯和反斯托克斯强度的差来确定的。这是通过激光源中的定向耦合器来实现的。
温度变化的位置是通过测量散射返回源所需的时间来确定的,使您能够精确地确定变化的非常精确的位置。
这一切听起来很复杂——事实也的确如此。然而,与传统温度传感器的单一温度快照不同,DTS系统在光速下提供非常精确的完整温度剖面……!