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关于分布式光纤声波,你知道多少呢?
发布日期:[2022-04-06]

  分布式光纤声波技术是一种能够实现振动和声场连续分布式检测的新型传感技术。分布式光纤声波利用光纤中窄线宽单频激光激发的相干瑞利散射对应变变化高度敏感的特点,结合反射计原理,以高时空精度感知与光纤远距离相互作用的环境振动和声场信息。

  分布式光纤声波是一种基于光纤的光电器件,用于测量沿光纤传感电缆长度方向的声相互作用。

  分布式光纤声波提供了沿传感电缆长度的连续(或分布式)温度分布,而不是在离散的传感点。

  分布式光纤声波一般采用标准电信光缆,只有在高温(100C以上)时才需要专用光纤。传感光纤通常基于单模光纤,虽然也有一些特殊的应用使用多模传感光纤。

  分布式光纤声波的范围通常高达每根传感光纤50公里,每个询问单元通常有1或2个通道可以同时操作。例如,DAS可以测量到100公里,双通道单元可以测量到任何方向的50公里。


分布式光纤声波


  分布式光纤声波询问单元将激光脉冲传输到光纤中。当这种光脉冲沿光纤传播时,光纤中的相互作用导致称为后向散射的光反射,这是由局部声能引起的光纤中的轻微应变(或振动)事件决定的。这种反向散射光沿着光纤向上传播到询问单元,在那里以瑞利频率进行采样。激光脉冲所需的时间允许反向散射事件被射在光纤距离,这被称为光时域反射计。

  当今市场上的大多数分布式声学传感系统都是基于称为相干光时域反射计的原理。

  空间分辨率主要由发射脉冲的持续时间决定,100ns脉冲给出的10m分辨率是一个典型值。反射光的数量与脉冲长度成正比,因此在空间分辨率和最大范围之间存在权衡。为了提高最大范围,希望使用更长的脉冲长度来增加反射光水平,但是这导致更大的空间分辨率。一般来说,大多数系统的空间分辨率是5-10米。

  分布式光纤声波与其他光纤分布式传感系统的比较。

  还有许多其他分布式光纤传感技术依赖于不同的散射机制,并可用于测量其他参数。

  基于布里渊的系统通常用于测量分布式应变和温度。由于分布式声传感系统产生大量的数据,因此有一个管理、处理和数据可视化的策略非常重要。这些系统以高于10Khz的速率在多达20个感测点收集数据。这相当于几天内可以填满1tb驱动器的速度。

  通常,分布式光纤声波的查询单元与管理数据存储和处理的处理单元(工业PC或服务器)联网。通常,有一个滚动缓冲区来存储原始数据,因为存储的内容很少。光缆将被分成几个区域,其中将选择一个特别选择的算法,警报将被分布在每个区域。

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