

目前,在和工程技術(shù)中,有許多場合迫切地需要知道溫度的分布例如大型電力變壓器內(nèi)部的溫度場,長距離輸油管道和通信電纜管道等的沿線溫度場分布,發(fā)電機(jī)、變壓器、高壓電線、傳輸管道的可能熱點的實時測量與監(jiān)控,橋梁、鍋爐、水壩、艦船、大型建筑、倉庫、高壓容器、隧道,甚至飛機(jī)和航天器機(jī)身中的溫度場分布等等,化工、電子、冶金、制藥等許多行業(yè)的生產(chǎn)中,都需要對多個溫度點同時進(jìn)行監(jiān)控。另外,測量存貯易燃易爆、氣體或其他物質(zhì)的大型存貯罐等熱分布場的測試,以及目前由于測量極復(fù)雜而 采用幾何易變的光纖傳感器的大型設(shè)備溫度分布的場合,或者因為不能工作在強(qiáng)電磁干擾環(huán)境中,或者因為逐點測量溫度的成本太高,或者因為種種原因難以安裝,而不能勝任此工作。在此情況下,分布式光纖溫度傳感器便顯示出的作用。
分布式光纖溫度傳感器與傳統(tǒng)的溫度傳感器相比具有以下優(yōu)點:集傳感與傳輸于一體,可實現(xiàn)遠(yuǎn)距離測量與監(jiān)控,一次測定就可以獲取整個光纖區(qū)域的一維分布圖,能在一條長達(dá)數(shù)千米的傳感器光纖環(huán)路上獲得幾十、幾百甚至幾千條信息,因此單位信息成本降低,測量范圍寬,具有高空間分辨率和。在具有強(qiáng)電磁干擾或易燃易爆以及其它傳感器無法接近的環(huán)境下,分布式光纖溫度傳感器具有的優(yōu)點。為了實現(xiàn)在整個連續(xù)光纖的長度上實時傳感出溫度隨光纖長度方向的變化信息,尤其對大范圍的溫度分布,分布式光纖溫度傳感器逐漸成為研究的熱點。分布式光纖傳感器從 初提出的基于OTDR的瑞利散射系統(tǒng)開始,經(jīng)歷了基于OTDR的拉曼散射系統(tǒng)和基于OTDR的布里淵散射系統(tǒng),使得測溫精度和范圍大幅提高。光頻域反射技術(shù)(OFD助的提出也很早,但近幾年,伴隨著拉曼散射和布里淵散射以及強(qiáng)散射的研究的深入,使得基于OTDR和OFDR的分布式光纖溫度傳感器顯示出很大的優(yōu)越性,但它們離工業(yè)實用化還有很長的一段距離?;贠TDR和OFDR的分布式溫度光纖傳感器仍將是研究的熱點,尤其是基于OFDR的新型分布式光纖傳感器將是一個重要的發(fā)展方向。伴隨著分布式光纖溫度傳感器的發(fā)展,溫度測試范圍和精度不斷提高,對信號處理算法和技術(shù)提出了 高的要求。