分布式光纤管道泄漏检测系统

发表时间: 2019-03-30 09:16:02

来源: autonics


分布式光纤传感器呈现出与传统传感技术不同的独特功能。具有沿着一条光纤在成千.上万个点上测量温度和应变的能力,特别适合于长距离结构,例如输油管道、输送管线、油井以及盘绕管的监测。基于布里渊和拉曼散射原理的传感系统,被用于检测管道泄漏、判别管道运营参数、防止安装在滑坡区的管道被破坏、最优化油井的生产、检测大功率电缆的热点。分布式光纤传感技术的最新发展,可以用一条光纤监测60km的管道,如果使用光学放大器则最大可以达到300km。新的应用已经表明:传感光缆的设计和生产是所有分布式感应设备项目成功的决定因素。尽管- -些通讯光缆可以有效地用于感应常温,但是监测高温和低温或者分布式应变表现出了独特的挑战,这就要求设计特殊的光缆。本文介绍了分布式温度和应变感应在长距离分布式感应和异常感应光缆设计中的优点。本文同样也引用了这项技术在几个重要的领域中的应用实例,包括盐水和气体管线泄漏的检测、复合液体管道、复合连续油管温度监测等。

基于分布式感应

回|X

分布式传感器是一种常规的线性测量装置,它对于在它之上的每-一个点的被测物理量都敏感。光纤分布式传感器包括单根光纤在其所有长度上敏感。因此,-条分布式光纤传感器可以取代成千上万个独立式(点式)传感器。较低的光纤衰减使得监测距离达到很长(长达25km),代替了相当大数目的测量点。使得分布式感应技术在需要监测的位置数量很庞大时成为--种非常吸引人的解决方案。

DiTeSt读数单元

光纤分布式感应系统的研发采用的是一个众所周知和可重复的方法,被测物理量可以根据光在纤维中传播而变化。DiTeSt (分布式温度和应变监测系统)是基于一个采用布里渊散射激发[1]的非线性光学效应的侦测方案。散射过程是光在二氧化硅材料中传播的自然属性,感应光缆就是采用二氧化硅制作的。布里渊散射效应展示了众所周知的并且可复写的对于外部测量量的反应,例如温度和应变。布里渊作用导致了散射光的生成,通过散射过程,频率产生了改变。频率的改变与纤维的应变和温度成线性关系。最终,散射光的波长与原始光相比稍微有些不同,并且与原始光波长的差异直接取决于纤维的应变和温度。- -个基于布里渊散射原理的分析系统自然就可用于应变和温度的测量。


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