專利名稱：分布式線型光纖測溫儀的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種分布式線型光纖測溫儀。
背景技術：
在對各大工程系統溫度(火災)的分析中，測溫方式、測溫點分散不連續、測溫距 離、測溫精度、溫度信號的提取與升溫點的定位分析是一個重要環節。傳統的測溫裝置有帶 電檢測、溫度精度低、定位模糊、測溫反映速率低，測溫有效距離短、施工困難等弱點。根據 各大工程實際溫度(火災)監測信號情況結合光學技術及電子電路技術研制滿足要求分布 式線型光纖測溫系統。一個有效的區域中監測溫度(火災)的儀器采集的數據越連續，采 集得到的實際信號越真實，準確性越高，這樣就需要一種超強運算能力、高速采集處理的裝 置。通過對溫度(火災)的長期監測與分析，可得出溫度(火災)的許多信息，所以能否對 溫度(火災)進行長期、連續、精準監測很大程度上決定溫度(火災)預警及報警的準確性 及及時性。
發明內容
本發明的目的是提供一種分布式線型光纖測溫儀，有效克服現有技術測溫不連 續，定位精度模糊以及安全性能差的缺陷，實現準確、連續測溫。上述的目的通過以下的技術方案實現分布式線型光纖測溫儀，其組成包括高壓供電單元，所述的高壓供電單元連接激 光器單元和光電轉換單元，所述的激光器單元連接所述的光電轉換單元和高速光纖數據累 加器，所述的光電轉換單元連接所述的高速光纖數據累加器，所述的高速光纖數據累加器 連接計算機。所述的分布式線型光纖測溫儀，所述的高壓供電單元包括電壓基準芯片和測溫模 塊。所述的分布式線型光纖測溫儀，所述的激光器單元包括延時芯片，所述的延時芯 片連接調理芯片，所述的調理芯片連接所述的高壓供電單元控制下的開關芯片，所述的開 關芯片連接激光發生器，所述的激光發生器連接光纖。所述的分布式線型光纖測溫儀，所述的光電轉換單元包括斯托克斯光電轉換電路 和反斯托克斯光電轉換電路，所述的斯托克斯光電轉換電路和所述的反斯托克斯光電轉換 電路分別連接高速光纖數據累加器單元。本發明的有益效果1.本發明是一種用于實時測量空間溫度場的傳感系統，利用光纖作為感溫和傳感 媒介。2.本發明具有防燃，防爆，抗腐蝕，抗電磁干擾，在有害環境中使用安全。3.本發明能夠實現實時快速線性測溫并定位，具有程控報警開關量輸出。系統綜 合了光機電，計算機一體化技術，使系統具有自檢測功能。
4.本發明的優良的軟硬件配置保證了系統具有很強的穩定性和可靠性，同時在長 期工作時具有最佳的安全性。5.本發明能夠實現完全無人值守的自動化管理，從而大量的節約人力，物力。
附圖1是發明的結構示意圖。附圖2是本發明高壓供電單元示意圖。附圖3是本發明的激光器單元示意圖。附圖4是本發明光電轉換單元示意圖。
具體實施例方式實施例1 如附圖1所示，分布式線型光纖測溫儀，其組成包括高壓供電單元1，所述的高壓 供電單元連接激光器單元2和光電轉換單元3，所述的激光器單元2連接所述的光電轉換單 元3和高速光纖數據累加器4，所述的光電轉換單元3連接所述的高速光纖數據累加器4， 所述的高速光纖數據累加器4連接計算機5。實施例2:如附圖2所示，上述的分布式線型光纖測溫儀，所述的高壓供電單元包括電壓基 準芯片和測溫模塊。電壓基準芯片6的輸出端分別與運放ul、u4、u7的正相輸入端相連，測 溫模塊7的輸出端分別與運放u2、u5、u8的負相輸入端相連，電路8為激光器單元2的供電 電路，其中ul、u2、u3均為同相比例運算放大器且u3為高壓運算放大器；電路9為光電轉換 單元3斯托克斯光電轉換電路的供電電路，其中u4、u5、u6均為同相比例運算放大器且u6 為高壓運算放大器；電路10為光電轉換單元3反斯托克斯光電轉換電路的供電電路。其中 u7、u8、u9均為同相比例運算放大器且u6為高壓運算放大器。實施例3 如附圖3所示，上述的分布式線型光纖測溫儀，所述的激光器單元包括延時芯片 11，所述的延時芯片連接調理芯片12，所述的調理芯片連接所述的高壓供電單元1控制下 的開關芯片13，所述的開關芯片連接激光發生器14，所述的激光發生器連接光纖15。實施例4 如附圖4所示，上述的分布式線型光纖測溫儀，所述的光電轉換單元3包括斯托克 斯光電轉換電路和反斯托克斯光電轉換電路，斯托克斯光強的電信號和攜帶反斯托克斯光 強的電信號依次輸入高速光纖數據累加器單元4的ctib端口和cha端口 ；高速光纖數據累 加器單元4將輸入的兩路信號進行模擬信號調理、A/D轉換處理和累加處理后將信號傳輸 給計算機5進行分析及顯示連續的溫度曲線。工作過程高速光纖數據累加器單元觸發激光器單元產生激光脈沖信號并沿著探測光纖傳 播；激光脈沖信號在光纖中傳播由于環境溫度場的變化使其背向反射光的光錢也隨之發生 變化(即拉曼散射)其反射光經光學器件分成兩路分別輸入光電轉換單元的斯托克斯和反 斯托克斯光電轉換電路；光電轉換單元將轉化后攜帶斯托克斯光強的電信號和攜帶反斯托克斯光強的電信號依次輸入高速光纖數據累加器單元的ctib端口和cha端口 ；高速光纖數 據累加器單元將輸入的兩路信號進行模擬信號調理、A/D轉換處理和累加處理后將信號傳 輸給計算機進行分析及顯示連續的溫度曲線。元件的選擇如表1所示
權利要求
1.一種分布式線型光纖測溫儀，其組成包括高壓供電單元，其特征是所述的高壓供 電單元連接激光器單元和光電轉換單元，所述的激光器單元連接所述的光電轉換單元和高 速光纖數據累加器，所述的光電轉換單元連接所述的高速光纖數據累加器，所述的高速光 纖數據累加器連接計算機。
2.根據權利要求1所述的分布式線型光纖測溫儀，其特征是所述的高壓供電單元包 括電壓基準芯片和測溫模塊。
3.根據權利要求1或2所述的分布式線型光纖測溫儀，其特征是所述的激光器單元 包括延時芯片，所述的延時芯片連接調理芯片，所述的調理芯片連接所述的高壓供電單元 控制下的開關芯片，所述的開關芯片連接激光發生器，所述的激光發生器連接光纖。
4.根據權利要求1或2所述的分布式線型光纖測溫儀，其特征是所述的光電轉換單 元包括斯托克斯光電轉換電路和反斯托克斯光電轉換電路，所述的斯托克斯光電轉換電路 和所述的反斯托克斯光電轉換電路分別連接高速光纖數據累加器單元。
5.根據權利要求3所述的分布式線型光纖測溫儀，其特征是所述的光電轉換單元包 括斯托克斯光電轉換電路和反斯托克斯光電轉換電路，所述的斯托克斯光電轉換電路和所 述的反斯托克斯光電轉換電路分別連接高速光纖數據累加器單元。
全文摘要
分布式線型光纖測溫儀，傳統的測溫裝置有帶電檢測、溫度精度低、定位模糊、測溫反映速率低，測溫有效距離短、施工困難等弱點。本發明的組成包括高壓供電單元(1)，所述的高壓供電單元連接激光器單元(2)和光電轉換單元(3)，所述的激光器單元(2)連接所述的光電轉換單元(3)和高速光纖數據累加器(4)，所述的光電轉換單元(3)連接所述的高速光纖數據累加器(4)，所述的高速光纖數據累加器(4)連接計算機(5)。本發明用于對各大工程系統溫度(火災)的分析中，對一個有效的區域中監測溫度(火災)的儀器采集。
文檔編號G01K11/32GK102135456SQ20101003250
公開日2011年7月27日 申請日期2010年1月21日 優先權日2010年1月21日
發明者尚利軍, 王寧, 趙長有 申請人:哈爾濱草青木秀電子技術有限責任公司