OFDR分布式光纤传感仪用于金属表面温度测量

在机械、冶金、电力及国防等部门，对金属表面温度的监测是十分普遍的，例如热处理中的铸件、高温水蒸气管道等。OFDR技术可应用于温度传感，对光纤中瑞利散射光光谱的移动运算，可实现对光纤沿线温度的测量，因具有较高的空间分辨率和大的动态范围，可以满足多领域高精度测量需求。OCI1500是一款基于OFDR技术的超高精度分布式应变温度传感设备，可实现温度传感精度±0.1℃。在纯铜试样表面布设耐高温光纤，使用OCI1500对光信号进行收集处理，进行表面温度测量。

温度测量中，光纤的布设既要满足与待测物紧密接触以确保测量准确性，又要与周围环境隔离，排除外界温度、应变等造成的测量误差。实验中采用嵌入式埋设方式，在纯铜样条表面凿出一条垂直凹槽，将光纤放入凹槽并用树脂胶进行填充，完成密封处理（图1）。实验开始，将样条放入恒温油浴锅，选取9个温度测试点，分别记录油浴的真实温度与OCI1500得到的测量温度。

图1 布设有光纤的纯铜样条

图2 OCI1500测试结果

    图3 温度拟合曲线

表1 不同温度下的测量偏差

图2OCI1500测试结果显示光纤沿线温度波动小，说明了光纤嵌入式埋设方式的有效性和合理性，同时也表明OCI1500测量的稳定性较高。将每组测量温度的平均值与油浴的真实温度进行线性拟合及相对偏差计算，如图3及表1所示。拟合系数为1.0209且最大相对偏差不超过3.5%，说明这种测试条件下，OCI1500的温度测量精准度可以达到0.1℃。

OFDR高精度温度测量技术的实施有赖于合理、有效的光纤布设方式。在其他温度测量领域，需要根据待测物形状、状态，周遭环境等因素提供合理的布设方案。

OCI1500是武汉隽龙科技股份有限公司2017年推出的首款商用分布式光纤传感仪，可一次性实现传感光纤段各个点的温度分布，尤其适用于温度场的均匀性测量。设备温度测量范围为：（-200~1200）℃，温度测量精度可达：±0.1℃。

此款设备将在2018年光博会现场展出，隽龙展位号：1号馆 1081-1082，欢迎新老朋友参观交流。

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