一种针对高温管路群的分布式光纤测温系统

技术特征：
1.一种针对高温管路群的分布式光纤测温系统，包括上位机、数据传输线、激光发射装置、波分复用器件、光电探测器、数据采集卡、传感测温光纤；所述传感测温光纤外设置不锈钢毛细管；其特征在于：所述光纤置于所述不锈钢毛细管内，由光纤塑形架被塑形成适配单排多根高温管路的单根光纤多路来回曲折的结构形态，所述来回曲折形态包括若干列直线段和相邻两列直线段之间的圆弧连接段，所述直线段被光纤塑形架塑形为笔直并定长，各直线段长度相等，各圆弧连接段长度相等；传感测温光纤从多路来回曲折形的一端到另一端连通，所述直线段通过其外侧的不锈钢毛细管被一一固定在并列的不同高温管路上。2.如权利要求1所述的一种针对高温管路群的分布式光纤测温系统，其特征在于所述光纤被光纤塑形架塑形为（l0 l1/2）为（l1 l2）的整数倍；其中，l0为波分复用器件连接到对应第一根高温管路的光纤直线段起始位置的单路光纤长度，l1为光纤直线段的长度，l2为同一排内，前一根光纤直线段的末端到后一根光纤直线段的起点之间的长度。3.如权利要求2所述的一种针对高温管路群的分布式光纤测温系统，其特征在于，对于排与排管路之间的连接光纤，前一排最后一根直线段的末端到后一排第一根直线段的起始端的光纤长度l3为（l1 l2）的整数倍，或为以（l1 l2）的整数倍为基础进行积累误差消除处理后的长度。4.如权利要求2所述的一种针对高温管路群的分布式光纤测温系统，其特征在于当高温管路为多排时，通过调节排与排之间连接光纤的长度来消除累计误差。5.如权利要求4所述的一种针对高温管路群的分布式光纤测温系统，其特征在于当高温管路为多排时，通过以下方法来标定传感测温光纤的测温中心点：1）针对第一排管路，直接采用（l0 l1/2）为（l1 l2）的整数倍来确定测温中心点；针对后续排管路，以前一排最后一根直线段的末端到后一排第一根直线段的起始端的光纤长度l3为（l1 l2）的整数倍为长度基础；2），针对后续排管路，采用单点温度加热器，在后续排管路的第一根管路上的直线贴合光纤上加热，沿着光纤移动加热器加热点位置，观察ad采样峰值的位置变化；3）加热器移动从该管路光纤进入方向开始，如果位置的微小变化导致ad采样峰值的位置变化，则记录该位置a1；继续使加热器向连接第二根管路的方向移动，此时ad采样峰值位置不变；继续移动直至ad采样峰值位置发生第二次变化，记录该位置为a2；计算位置a1和a2的中点，如果该中点和实际管路中点位置有偏差，则计算该偏差值
△
a；4）所述偏差值
△
a通过调整l3来获得补偿，即积累误差获得补偿；5）以此类推，保证每排的起始定位精度。6.如权利要求1所述的一种针对高温管路群的分布式光纤测温系统，其特征在于所述光纤塑形架设置与所述不锈钢毛细管匹配的来回曲折形定位槽，所述来回曲折形定位槽包括若干列直线定位槽，以及前后相邻两列直线定位槽之间的圆弧连接定位槽，直线定位槽之间的间距与相邻两根高温管路的间距对应；定位槽的横截面尺寸满足不锈钢毛细管的部分能嵌入。7.如权利要求2所述的一种针对高温管路群的分布式光纤测温系统，其特征在于所述来回曲折形定位槽由多个塑形模块组合构成，所述塑形模块包括直线长塑形板模块、直线短塑形板模块、圆弧连接塑形板模块；所述直线长塑形板模块、直线短塑形板模块表面设置直线定位槽，圆弧连接塑形板模块表面设置圆弧连接定位槽，相邻塑形模块的定位槽衔接
连通，所述塑形模块还设置压板，所述压板和所述塑形模块连接，用于使光纤被压定型矫直。8.如权利要求7所述的一种针对高温管路群的分布式光纤测温系统，其特征在于所述固定结构包括两侧支撑架，两侧支撑架对于单排光纤塑形架设置连接结构，两侧支撑架的连接结构之间连接横梁，单排光纤塑形架中，设置高度不同的多条横梁，所述横梁上沿其长度方向设置有过个塑形模块安装位，以供调节不同列塑形模块之间的间距，以匹配测试现场高温管路前之间的间距变化；所述支撑架包括顶杆和底座，所述顶杆和底座之间连接立柱；所述横梁和立柱连接，所述立柱可调节位置地与所述顶杆和底座连接。9.如权利要求8所述的一种针对高温管路群的分布式光纤测温系统，其特征在于所述传感测温光纤通过以下步骤塑形：步骤（1）：根据测试现场高温管路的排数、排与排间距、每排高温管路的间距以及单根高温管路的长度来调整光纤塑形排架中所述单排光纤塑形架的个数、相邻排的所述单排光纤塑形架之间的距离、选择合适的塑形模块，确定单排光纤塑形架中直线定位槽之间的间距、直线定位槽的长度；步骤（2）：将带所述传感测温光纤的所述不锈钢毛细管的一端从所述光纤塑形排架中第一排所述单排光纤塑形架的所述光纤定位槽的一端入，另一端出，以此类推，再进入下一排所述单排光纤塑形架的光纤定位槽，一端入另一端出，直至所述不锈钢毛细管的一端从最后一排所述单排光纤塑形架的光纤定位槽一端入，另一端出；步骤（3）：将压板固定到所述光纤塑形排架的塑形模块，压平带传感测温光纤的不锈钢毛细管，使所述带传感测温光纤的不锈钢毛细管塑形成若干片来回曲折形，同一片来回曲折形中相邻两列直线段之间的间距与同排的相邻两根高温管路的间距对应，连接在相邻片来回曲折形之间的带传感测温光纤的不锈钢毛细管与相邻排高温管路的间距匹配。10.根据权利要求9所述的一种针对高温管路群的分布式光纤测温系统，其特征在于：所述分布式光纤测温系统还设置耐高温定型板；光纤塑形成功后，通过以下步骤被一次性准确安装到高温管道上：步骤（1）：带所述传感测温光纤的所述不锈钢毛细管塑形成功后，取下所述压板，将各个单排光纤塑形架上的带传感测温光纤的不锈钢毛细管外侧面连接耐高温定型板，从各光纤塑形架上取下连接带传感测温光纤的不锈钢毛细管的耐高温定型板，形成若干片可叠合但彼此连接、带传感测温光纤的不锈钢毛细管从一端到另一端连通的安装结构；步骤（2）：将固定有一片带传感测温光纤的不锈钢毛细管的单排耐高温板插入测试现场的对应的一排高温管路面前，直线段的不锈钢毛细管与高温管路一一对应，将直线段的不锈钢毛细管与高温管路贴合固定。

技术总结
本发明提供了一种针对高温管路群的分布式光纤测温系统，包括上位机、数据传输线、激光发射装置、波分复用器件、光电探测器、数据采集卡、传感测温光纤；所述传感测温光纤外设置不锈钢毛细管，光纤由光纤塑形架被塑形成适配单排多根高温管路的单根光纤多路来回曲折的结构形态，所述来回曲折形态包括若干列直线段和相邻两列直线段之间的圆弧连接段，所述直线段被光纤塑形架塑形为笔直并定长，各直线段长度相等，各圆弧连接段长度相等；传感测温光纤从多路来回曲折形的一端到另一端连通，所述直线段通过其外侧的不锈钢毛细管被一一固定在并列的不同高温管路上。本发明对于高温管路群具有更高测量准确性且安装方便。有更高测量准确性且安装方便。有更高测量准确性且安装方便。


技术研发人员：叶炜 徐正国 周柯江
受保护的技术使用者：浙江大学湖州研究院
技术研发日：2022.03.16
技术公布日：2022/4/12