[发明专利]一种用于分布式光纤测温系统的参数标定及自动校准方法

摘要

本发明涉及一种用于分布式光纤测温系统的参数标定及自动校准方法，该方法用于解决DTS系统的参数标定问题和测温过程中参数的自校准问题，所述标定方法把分布式光纤测温系统特性简化为三个参数α、β、Q，使用二或三个恒温槽来预先标定这三个参数，由于参数α、β较为稳定，参数Q的稳定性差，在工作过程中实时标定参数Q，从而达到自动校准系统参数的目的。本发明简化了基于拉曼背向散射的分布式光纤测温系统的测温公式，简化了标定方法并且提高了标定效率，在实际工程应用中可以克服系统光电特性的漂移，达到连续长时间精准测量的目的。

主权项

一种用于分布式光纤测温系统的参数标定方法，其特征在于，所述参数标定方法将拉曼测温的解调公式进行了简化，得到下式： T = β ln [ R ( T , z ) ] - Q - α × z 提取了三个参数α、β、Q来概括分布式光纤测温系统特性，其中α代表斯托克斯光和反斯托克斯光的不等衰减特性，β代表散射光功率之比对温度的敏感系数，Q代表斯托克斯光和反斯托克斯光在DTS中的光电特性的不一致，z为测温点的位置，R(T,z)为某一测温点对应的斯托克斯光与反斯托克斯光强之比；从而所述参数标定方法把分布式光纤测温系统特性简化为三个参数α、β、Q，其中参数α和β是光纤的固有性质，基本不随脉冲激光功率和光电探测器放大倍数的变化而变化，参数Q对DTS系统的光电特性变化比较敏感，需要在使用过程中校准，标定出这三个参数之后，便能够根据拉曼测温的解调公式解调出温度与散射光功率之比的关系，所述的参数标定方法需要二或三个恒温槽标定参数α、β、Q；具体的，参数标定方法分为两种：1、使用两个恒温槽，两个恒温槽间距需要足够大，标定时一个恒温槽温度不变，另一个恒温槽需要分别保持两个温度；2、使用三个恒温槽，其中的两个恒温槽间距需要足够大，且至少有一个恒温槽与其它两个温度不同。