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    光纖測溫裝置

      一   概 述
      ZWX6礦用分布式光纖測溫裝置是我公司研發的新一代光纖解調裝置,適應于煤礦井下的溫度測量。裝置采用光纖的拉曼散射和光時域反射技術,用光信號進行測量和傳輸。實現了測量現場的無電檢測。感溫光纜不帶電,封裝滿足阻燃抗靜電,本質安全,適用于煤礦井下﹑易爆﹑強電磁干擾的環境。具有測量準確,安裝方便,穩定可靠,應用面廣泛的優點??蓮V泛應用于礦井采空區、皮帶機沿線、掘進巷道的環境溫度監測以及對煤炭自燃的監測。通過網絡傳輸將井下信息實時上傳到地面控制室。
      二﹑結構和工作原理
      ●結構
      由礦用分布式光纖測溫裝置與計算機、顯示器及礦用感溫光纜配套使用。結構示意圖如圖1所示。

      ●工作原理
      工作原理是依據后向拉曼(Raman)散射效應。激光脈沖從光纖中的一端進入,在向前傳播中光纖分子相互作用,發生多種類型的散射。其中拉曼散射是由于光纖分子的熱振動產生一個比光源波長長的光,稱斯托克斯(Stokes)光,和一個比光源波長短的光,稱為反斯托克斯(Anti-Stokes)光。反斯托克斯光信號的強度對溫度影響比較敏感。從光波導內任何一點的反斯托克斯光信號和斯托克斯光信號強度的比例中,可以得到該點的溫度信息。利用光時域反射(OTDR)原理即通過光纖中光波的傳輸速度和背向光回波的時間對這些熱點進行定位。利用以上技術原理即可實現對沿光纖溫度場的分布式測量。
      主要技術指標
      4.1 環境條件
      裝置在下列環境條件下應能正常工作:
      環境溫度:-20℃~+40℃
      b) 平均相對濕度:≤96%RH(+25℃時)
      c) 大氣壓力:80kPa~110kPa
      在有甲烷、煤塵爆炸性混合物的煤礦井下使用。
      4.2 電源額定條件
      4.3.1  額定電壓: AC127V,額定電流:395mA。電壓波動范圍:標稱值的80~110%。
      4.3.2  源頻率: 48~52Hz。
      4.3.3  源電壓失真:總的諧波分量不大于10%。
      4.3  基本性能
      4.4.1 光功率輸出
      輸出光波長1550nm,輸出光功率范圍-20~0dBm。
      4.4.2 傳輸
      4.4.2.1傳輸方式:10M/100M以太網傳輸;
      4.4.2.2傳輸信號峰峰值電壓:1~10V。
      4.4.2.3傳輸信號電流小于5mA。
      4.4.2.4傳輸距離為1~10米。
      4.4.3裝置本安參數(網絡信號):Uo:5VDC  Io:5mA   Co:1μF   Lo:1mH
      4.4.4 裝置能夠測量環境溫度,通過顯示屏顯示儀器工作狀態、設備故障、傳感器故障、溫度
      報警。
      4.4.5 裝置測量參數及允許的基本誤差應符合表1:

      表1


    參數

    范圍

    誤差

    溫度

    0℃~90

    ±2.5

    距離定位

    0-4Km

    ±2m

      光纖分布式測溫裝置技術參數

      應用領域



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