传感技术学报2024,Vol.37Issue(2) :360-364.DOI:10.3969/j.issn.1004-1699.2024.02.023

瑞利散射辅助的分布式光纤测温系统

Distributed Optical Fiber Temperature Measurement System Assisted By Rayleigh Scattering

闫剑锋 刘香莲 武北松 王宇 白清 靳宝全
传感技术学报2024,Vol.37Issue(2) :360-364.DOI:10.3969/j.issn.1004-1699.2024.02.023

瑞利散射辅助的分布式光纤测温系统

Distributed Optical Fiber Temperature Measurement System Assisted By Rayleigh Scattering

闫剑锋 1刘香莲 1武北松 1王宇 2白清 2靳宝全1
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作者信息

  • 1. 太原理工大学新型传感器与智能控制教育部与山西省重点实验室,山西 太原 030024
  • 2. 太原理工大学新型传感器与智能控制教育部与山西省重点实验室,山西 太原 030024;山西省交通科技研发有限公司,山西 太原 030600
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摘要

为了提高基于单模光纤的分布式光纤拉曼测温系统的传感性能,基于后向瑞利散射信号与反斯托克斯信号强度比值的双路解调方案,设计了一种瑞利散射辅助的分布式光纤测温系统,并在累加平均去噪算法的基础上,采用小波阈值降噪算法,有效提高了系统性能.实验结果表明,在10.5 km的单模光纤上,系统的测温精度可达±1.0℃,并实现了多点升温实验,能够满足实际工程应用的需求.

Abstract

In order to improve the performance of the single mode fiber based distributed optical fiber Raman temperature measurement system based on the Rayleigh scattering signal and anti-Stokes signal intensity ratio of duplex demodulation scheme,a Rayleigh scatter-ing assisted distributed optical fiber temperature measuring system is designed,and on the basis of the cumulative average denoising al-gorithm,using the wavelet threshold de-noising algorithm,the system performance is effectively improved.The experimental results show that the temperature measurement accuracy of the system can reach±1.0℃on 10.5 km single-mode fiber,and the multi-point heating experiment is realized,which can meet the needs of practical engineering applications.

关键词

分布式光纤测温/瑞利散射/累加平均/小波阈值降噪

Key words

distributed optical fiber sensing/rayleigh demodulation/cumulative average/wavelet threshold denoising

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基金项目

山西省自然科学基金项目(201901D211072)

山西省科技创新人才团队专项项目(201805D131003)

出版年

2024
传感技术学报
东南大学 中国微米纳米技术学会

传感技术学报

CSTPCD北大核心
影响因子:1.276
ISSN:1004-1699
参考文献量19
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