分布式光纤温度/应变/振动传感器性能参数测定方法

华南理工大学、广州海关技术中心、黄埔海关技术中心。

不同于通用的点式光纤传感器及其组网系统，分布式光纤传感器无需在传输光纤上制备微结构或进行特殊的光纤光路设计，利用传输光纤本身即可实现分布式测量，因此其测试方法主要包括以下几个重要方面：传感距离：沿光纤长度方向实现有效测量的光纤物理长度，在此范围内，光纤任意位置处均可实现有效测量。在测试过程中，在传感距离99%远端位置处，取一段一定长度的光纤进行有效测定。空间分辨力：沿光纤长度方向实现有效测量时，能区分识别最小的受到扰动（温度、应变或振动）的光纤长度。此空间分辨力特指传感过程中光纤长度上的有效空间间距。在传感距离99%远端位置处，取一段一定长度的光纤进行有效测定，分布式光纤传感器测得该扰动信息阶跃变化值的10%到90%之间对应的光纤距离长度即为空间分辨力。测量范围：在分布式光纤传感器测量范围内，选定测量量程的5%~95%，以10%递进试验设备的施加信号，测量传感器的输出解调信号，记录分析传感解调信号与测量设备所施加信号的差别，其差值最大值应满足小于测量准确度的要求。测量准确度：在分布式光纤传感器标称的传感距离范围内，在传感距离99%附近位置处，分别取一段一定长度的光纤进行有效测定。在传感器测量量程的5%~95%范围内，以10%递进试验设备的施加信号值，读取分布式光纤传感器的解调输出信号，记录分析解调输出信号与试验设备所施加信号的差值，其差值中的最大值取为测量误差，即有效准确度。测量重复性：保持测量条件不变，宜重复6次以上准确度的测量过程，记录分布式光纤传感器的解调输出信号，重复度按归一化均方根公式进行处理计算，取其最大值为有效重复度。多位置同时测量判定：在测试过程中，选定两个位置，同时施加事件（如温度、应变或振动）扰动，分布式光纤传感器完成传感光纤所有位置处的测量，读取分布式光纤传感器的解调输出信号，记录分析解调受扰动位置处的输出信号与试验设备所施加信号的差值，根据差值是否在误差范围内，判定其是否具备多位置同时测量能力。单通道测量时间：在测试过程中，选定某一通道，在其传感距离99%位置处施加试验信号，记录分布式光纤传感器完成传感光纤所有位置处的测量时间。 2100433B

甘久林、杨中民、王斌、宋武元。

空间分辨率：≤1.3mm；距离分辨率：≤0.65mm；采样频率：≥23.8HZ；传感光纤测试距离：≥10m；最大应变量程：≥±10000με；应变测试精度：≤±1.0με；应变测试重复性误差：不高于±0.55% FS；传感光纤类型：普通单模光纤；分析软件可进行云图显示处理；详细技术参数参照《分布式光纤应变监测分析系统招标要求》。

1.1单机可用于光纤应变测试BOTDR模式、BOTDA模式和TW-COTDR模式，测试结果为应变与温度的绝对量，可实现光纤温度分布与光纤应变分布的分离 1.2测量曲线：应力分布，温度分布，SBS 信号分布，BGS 信号分布，损耗分布 1.3最大测量长度：25km； 1.4光纤应变测量范围：-30,000～ 40,000με（-3%至4%） 1.5测量精度(混合测量)： 10με/0.5℃ 1.6 重复性（混合测量）：5με/0.25℃ 1.7测量精度(最优值)：0.5με/0.05℃ 1.8 重复性（最优值）：0.2με/0.01℃ 1.9空间分辨率：2cm（最小值）； 1.10空间读数分辨率：1cm（最小值）； 1.11测试时间：5s(最短)； 1.12显示控制平台集成于设备或配套提供显示控制用微机及接口线缆。

采样频率：2.5Hz； 传感器最小间距：0.4mm； 最小标距长度：1mm； 波长精度：1.5pm； 应变量程：±15000με； 温度量程：-50~300℃。