隨著人類生產(chǎn)生活需求的日益增長,從電溫度傳感器到光纖溫度傳感器,測溫技術(shù)一直在不斷研究和發(fā)展。分布式光纖測溫系統(tǒng)（DTS）以光纖作為其傳輸介質(zhì)和傳感元件,充分利用了光纖的高靈敏度,電絕緣性,大信號傳輸帶寬,抗電磁干擾及其柔韌輕巧等優(yōu)點,做到了分布式、連續(xù)性的準(zhǔn)確測量沿傳感光纖分布的溫度場情況,在測溫領(lǐng)域顯示出了其獨有的優(yōu)越性,并推動著測溫技術(shù)達(dá)到一個新的水平。分布式光纖測溫系統(tǒng)主要依靠采集脈沖光在光纖中傳輸時產(chǎn)生的攜帶溫度信息的背向散射光來解調(diào)溫度,再根據(jù)光時域反射技術(shù)進(jìn)行定位,從而得到沿光纖分布的溫度-位置信息。在眾多分布式光纖測溫系統(tǒng)中,分布式拉曼測溫系統(tǒng)用來解調(diào)溫度信息的背向拉曼散射光在石英光纖中具有十分明顯的溫敏效應(yīng),并且不易發(fā)生非線性效應(yīng),因此被廣泛應(yīng)用于電力、交通、消防、石油化工和航空航天等重要領(lǐng)域。本論文圍繞分布式拉曼測溫系統(tǒng)來展開,對系統(tǒng)的溫度報警方法進(jìn)行了改進(jìn),并提出了提升系統(tǒng)溫度精度的方法,論文主要包括以下方面:1.介紹了分布式拉曼測溫系統(tǒng)應(yīng)用的拉曼散射原理和光時域反射技術(shù),通過對分布式拉曼測溫系統(tǒng)的三種解調(diào)方法的對比和分析,確定了以斯托克斯光為參考光路的雙光路系統(tǒng)... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題的背景和意義
    1.2 分布式光纖溫度傳感系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)現(xiàn)狀
    1.3 論文的主要內(nèi)容
第二章 分布式光纖溫度傳感系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)
    2.1 光纖拉曼散射原理
        2.1.1 拉曼散射量子理論
        2.1.2 拉曼散射光譜特征
    2.2 光時域反射( OTDR)原理
    2.3 分布式光纖拉曼溫度傳感系統(tǒng)解調(diào)方法
        2.3.1 拉曼散射的溫敏效應(yīng)
        2.3.2 利用反斯托克斯光的單路解調(diào)方法
        2.3.3 利用反斯托克斯光和瑞利光的雙路解調(diào)方法
        2.3.4 利用反斯托克斯光和反斯托克斯光的雙路解調(diào)方法
    2.4 本章小結(jié)
第三章 分布式光纖溫度傳感系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)
    3.1 系統(tǒng)設(shè)計方案
        3.1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖
        3.1.2 系統(tǒng)器件參數(shù)
    3.2 主要系統(tǒng)指標(biāo)
        3.2.1 溫度精度
        3.2.2 溫度分辨率
        3.2.3 空間分辨率
        3.2.4 空間定位精度
        3.2.5 時間分辨率
    3.3 本章小結(jié)
第四章 分布式拉曼測溫系統(tǒng)溫度報警方法的改進(jìn)
    4.1 火災(zāi)溫度報警的國家標(biāo)準(zhǔn)
        4.1.1 定溫報警的國家標(biāo)準(zhǔn)
        4.1.2 差溫報警的國家標(biāo)準(zhǔn)
        4.1.3 差溫報警的不動作性能
        4.1.4 響應(yīng)時間及一致性
    4.2 系統(tǒng)的溫度報警時間的測量
    4.3 溫度報警方法的改進(jìn)
        4.3.1 模擬火災(zāi)環(huán)境實驗
        4.3.2 系統(tǒng)溫度報警方法的實現(xiàn)
        4.3.3 實驗驗證
    4.4 本章小結(jié)
第五章 分布式拉曼測溫系統(tǒng)中溫度精度的提升
    5.1 瑞利噪聲產(chǎn)生的原因
    5.2 瑞利噪聲對統(tǒng)測溫精度的影響
        5.2.1 瑞利噪聲在單路解調(diào)法中對系統(tǒng)溫度精度的影響
        5.2.2 瑞利噪聲在雙路解調(diào)法中對系統(tǒng)溫度精度的影響
    5.3 瑞利噪聲的測量
    5.4 瑞利噪聲的消除
        5.4.1 引入環(huán)形器
        5.4.2 實驗驗證
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)和展望
    6.1 本文主要工作總結(jié)
    6.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間參與的工程項目和申請的專利
附件


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[8]拉曼型光纖溫度傳感系統(tǒng)信號處理的研究與實現(xiàn)[D]. 簡燕紅.華北電力大學(xué)（河北） 2010
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本文編號：3167902