分布式光纤传感系统是一种利用光纤作为传感介质进行连续测量的技术,它可以测量温度、应力、压力等物理量。该系统的核心技术在于其利用了光纤传输的某些特性,比如光的散射效应,来进行测量。本文提出的分布式光纤传感系统是专门针对气化炉壁面温度测量设计的,气化炉广泛应用于化工、电力等行业,其工作原理是将固体燃料转化为气态燃料的过程。由于气化炉工作环境通常温度极高,因此传统温度测量方式如热电偶等存在诸多局限性,无法有效满足长时间、高温度、强腐蚀环境下的测量需求。
分布式光纤传感系统基于喇曼散射效应测温原理,即在光纤中传播的光受到分子振动的影响会产生喇曼散射,散射光的强度与光纤所在位置的温度相关。系统通过对散射光的检测和分析,实现温度的测量。这种传感技术的主要优点是能够实现沿光纤长度的分布式测量,具备高精度、实时连续监测、抗电磁干扰能力强等特性。
文章介绍了实验中采用的铠装聚酰胺耐高温分布式光纤传感系统,该系统使用无缝钢管作为保护层,增强了系统的机械强度和抗高温性能,满足了在恶劣环境下长期稳定工作的需求。作者设计了相关的实验平台,并在气化炉外壁升温实验中进行了温度测量实验。实验结果表明,该系统具有0~300°C的测温范围,测量精度可达±2°C,能够有效地分辨出高温异常情况。
在测量原理方面,分布式光纤传感系统通过分析从光纤返回的散射信号,确定其产生散射的部位,进而得到该位置的温度信息。系统通过光纤的整个长度,可以实现多点测量,对于需要空间分布信息的测量需求来说,这种系统具有独一无二的优势。
关键词中提到的“高温检测”和“多点测量”体现了该系统在高温环境下对多个监测点进行连续测量的能力,这在气化炉这种高温设备的监测中是非常重要的。分布式光纤测温技术不但可以应用于气化炉壁面温度测量,还可以扩展到其他如电力、石油、天然气等领域,对高温环境下的设备和设施进行安全监测。
通过本文的实验分析,可以看出分布式光纤传感系统在工业监测领域的巨大潜力和应用前景。这种技术的推广和应用,对于提高工业生产安全性、降低维护成本、提高生产效率等方面,都具有重要的意义。同时,随着该技术的不断发展和完善,未来分布式光纤传感系统在更广泛领域的应用将是值得期待的。