可携带的分布式光纤测温系统温度定标装置以及方法与流程

本发明涉及可携带的分布式光纤测温系统温度的定标装置以及方法

背景技术：

近几年，分布式光纤传感系统因其具有高灵敏度、抗电磁干扰、耐腐蚀、耐高温、测量范围广等特点得到了人们的广泛关注，并被逐步发展及应用于工业测量和生产等领域，其中分布式光纤传感系统具有长距离分布式传感能力，在某些领域(例如动力电缆温度检测、油气管道长距离分布式测温领域)形成了其它传感器无法取代的应用优势。

分布式光纤测温监测预报系统采用分布式光纤测温技术，该技术为拉曼散射和光时域反射技术，可以实现温度和距离的测定。系统可分为五大组成部分：光信号发射模块、光信号接收模块、光波分复用模块、dsp数据处理模块以及定标控温模块。而温度定标将决定着分布式光纤测温系统的测量的参考是否准确，影响着整个数据的测量精度,目前常见的现场对仪器及传感光纤进行定标的装置是通过两大恒温油箱来实现，其内装满导热油以对光纤实现加热工作，难以携带运输，且成本较高。因此，分布式光纤测温监测系统的温度定标技术有改进的需要。

技术实现要素：

本公开的一个方面解决的一个技术问题在于，提供一种可携带的分布式光纤测温系统温度定标装置以及该装置相对应的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：可携带的分布式光纤测温系统温度定标装置，所述温度定标装置包括箱体，所述箱体中设有两个独立腔，所述两个独立腔由一间隔腔分离；任一所述独立腔内安装有加热组件，所述加热组件连接有设置于所述箱体上的控制组件，所述加热组件具有容纳空间；任一所述加热组件的容纳空间均配置有可拆的光纤绕制工具，所述光纤绕制工具上设有至少一绕制位以供待定标光纤绕制；所述箱体上设有端口部以供待定标光纤两端分别插接以传输信息。

如前所述的可携带的分布式光纤测温系统温度定标装置，所述加热组件包括加热电缆、电缆绕制工具，所述电缆绕制工具安装于相应所述独立腔内，所述加热电缆绕设于所述电缆绕制工具上，所述容纳空间形成于所述电缆绕制工具内围。

如前所述的可携带的分布式光纤测温系统温度定标装置，任一所述加热组件外围配置有保温套。

如前所述的可携带的分布式光纤测温系统温度定标装置，所述光纤绕制工具包括筒状本体，所述筒状本体外围形成有环槽状的所述绕制位；所述筒状本体上设有可插拔的纵向定位柱，所述纵向定位柱插装状态时经过所述绕制位，以防止待定标光纤缠绕过紧。

如前所述的可携带的分布式光纤测温系统温度定标装置，所述光纤绕制工具还包括可套设在所述绕制位外围的固定套，以此固定绕制后的待定标光纤。

如前所述的可携带的分布式光纤测温系统温度定标装置，所述电缆绕制工具、所述光纤绕制工具之间设有相适配的连接结构。

如前所述的可携带的分布式光纤测温系统温度定标装置，任一所述电缆绕制工具、任一所述保温套、任一所述独立腔与所述间隔腔的隔板上均设有槽口。

如前所述的可携带的分布式光纤测温系统温度定标装置，所述控制组件包括两组，分别与一所述加热组件对应，任一组所述控制组件均包括温控表、开关以及感温元件，所述温控表的电源端连接至所述开关，所述开关设有外部电路连接端，所述温控表的控制端连接至所述加热电缆；所述感温元件配置为监测所述加热电缆温度状态，其接线端连接至所述温控表。

如前所述的可携带的分布式光纤测温系统温度定标装置，所述感温元件为铂电阻。

可携带的分布式光纤测温系统温度定标方法，所述方法包括以下内容，

采用一箱体，所述箱体内设有两个被间隔开一定距离的独立腔；

两个所述独立腔内均各自安装有加热组件，各所述加热组件均包括加热电缆以及用于其绕制的电缆绕制工具，各所述加热电缆与安装在所述箱体上的控制组件连接，以接受其控制进行加热工作，各所述电缆绕制工具内形成有容纳空间，其外围包覆有保温套；

将一条待定标光纤的不同部分绕制在两个光纤绕制工具上，并将所述两个光纤绕制工具分别放入两个所述电缆绕制工具的容纳空间中，所述待定标光纤的两端插入箱体上的相应端口以传输数据；

操作控制组件使两组所述加热电缆分别进行加热工作，且两组所述加热电缆的加热目标温度相异，在此相应时间段内经由端口获取光纤的温度变化信息；

分析处理获取的温度变化信息，完成定标工作。

本公开的一个方面带来的一个有益效果：将待定标的光纤绕制在两个光纤绕制工具上，通过各自的加热组件对待定标光纤进行加热工作，在此过程中待定标光纤通过将两端插接在箱体上的端口部，传输出数据信息，对数据信息进行分析处理完成定标工作。将加热结构、光纤绕制结构都放置在箱体中，便于实现运输携带，可有效提高工作效率，节约成本。

附图说明

下面将结合附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例，附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。

附图中：

图1为本发明装置的剖视示意图；

图2为本发明装置中的加热电缆绕制工具示意图；

图3为本发明装置中的光纤绕制工具示意图；

图4为本发明装置中的控制组件示意图；

图中标识说明如下：

1、箱体；2、独立腔；3、间隔腔；4、电缆绕制工具；40、环槽；41、螺孔；5、加热电缆；6、光纤绕制工具；60、绕制位；61、固定套；62、定位柱；7、保温套；8、第一光纤端口；9、第二光纤端口；10、温控表；11、开关；12、铂电阻。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。

基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。

本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

现有技术中对光纤的定标操作是通过装满导热油的油箱来实现，通过对加热状态的光线进行监测，获得相应的温度状态信息后分析完成定标工作，但此方案中用于光纤进行加热的装置不便于搬运携带。

参阅附图1-4，所示为本发明提供一种可携带的分布式光纤测温系统温度定标装置，装置包括箱体1，箱体1内部空间包括由两个独立腔2，两个独立腔2之间由一个间隔腔3隔离开来，可以避免后续两个独立腔2中进行加热工作时彼此产生干扰。在两个独立腔2内都安装加热组件，加热组件与安装在箱体1上的控制组件连接，以接受其指令进行工作，两个加热组件都各自要形成一个容纳空间，该容纳空间用于放置待定标的光纤。

具体的，采用两个光纤绕制工具6，每个光纤绕制工具6至少有一个绕制位60可以用于绕制待定标光纤，而后将光纤绕制工具6分别放入到一加热组件的容纳空间内，通过控制组件来掌控两个加热组件按照需求进行加热工作。而箱体1会设置端口部(端口部包括有与光纤端部对应的端口)供待定标光纤的两端插接，由此待定标光纤在加热组件的影响下所发送的温度信息会被传出，温度信息被相应设备接收进行相应分析处理后完成定标工作。

相较于现有温度定标装置采用容纳导热油的油箱完成对光纤加热的操作，本发明所提供的装置是通过箱体1将加热功能、光纤绕制功能集成，便于搬运，使用方式更加灵活，有利于提供工作效率，降低成本。

加热组件可包括加热电缆5、电缆绕制工具4，参阅附图2，电缆绕制工具4大体呈筒状，电缆绕制工具4的内围形成所述容纳空间，环绕其周围壁面形成有凹入的环槽40，将加热电缆5沿着环槽缠绕固定，其固定可以借用常见的夹具、支架等，加热电缆5连接至控制组件以接受其指令进行加热工作。

控制组件包括两组小单元分别与一加热组件对应，每一小单元包括温控表10、开关11以及感温元件，所述温控表10的电源端连接至所述开关11，所述开关11设有外部电路连接端，所述温控表10的控制端连接至所述加热电缆5；所述感温元件配置为监测所述加热电缆5温度状态，可以采用铂电阻12，其接线端连接至所述温控表10。

一些实施例中，每一加热组件的外围会设置相应的保温套7，保温套7的材质可以是云母片或者保温岩棉等，可以防止内部温度过高造成烫伤，同时也能将热量集中实现有效利用，减少能源损耗。

一些实施例中，光纤绕制工具6包括筒状本体，所述筒状本体外围形成有环槽状的所述绕制位，绕制位的数量可以是多个，如三个，如此可以同时完成多条光纤的定标操作。为避免光纤缠绕过紧，可以在光纤绕制工具6的筒状本体上设置可插拔的纵向定位柱62，数量可以是多条，在缠绕光纤之前将定位柱62插入，使其经过绕制位，如此绕制光纤的时候就能在光纤和绕制位的内壁面之间留下间隙，缠绕完成之后将定位柱62拔出再进行加热工作。为避免绕制后的光纤散落，可以采用固定套61包裹在光纤外围。

电缆绕制工具4通常是固定在箱体1的独立腔2内，而光纤绕制工具6因为需要绕制待定标光纤，所以时常需取出。为了在加热工作中稳定光纤绕制工具6的位置，可以在电缆绕制工具4、所述光纤绕制工具6之间设有相适配的连接结构。例如在两者上设置相适配的螺孔41，当缠绕有光纤的光纤绕制工具6放入相应的电缆绕制工具4内时，两者通过螺栓固接。

一条待定标光纤需要缠绕在两个光纤绕制工具6上，而光纤绕制工具6外围相应会具有电缆绕制工具4、保温套7以及隔板(独立腔2与间隔腔3之间)，如此将会对光纤的延伸摆放造成干扰，因此可以在这些结构上设置槽口，便于光纤通过。

根据前述的温度定标装置，可以通过以下方法实现温度定标：

采用一箱体1，所述箱体1内设有两个被间隔开一定距离的独立腔2；

两个所述独立腔2内均各自安装有加热组件，各所述加热组件均包括加热电缆5以及用于其绕制的电缆绕制工具4，各所述加热电缆5与安装在所述箱体1上的控制组件连接，以接受其控制进行加热工作，各所述电缆绕制工具4内形成有容纳空间，其外围包覆有保温套7；

将一条待定标光纤的不同部分绕制在两个光纤绕制工具6上，并将所述两个光纤绕制工具6分别放入两个所述电缆绕制工具4的容纳空间中，所述待定标光纤的两端插入箱体1上的相应端口以传输数据；

操作控制组件使两组所述加热电缆5分别进行加热工作，且两组所述加热电缆5的加热目标温度相异，在此相应时间段内经由端口获取光纤的温度变化信息；

分析处理获取的温度变化信息，完成定标工作(该部分为现有原理，本文不赘述)。

具体优选实施例：

采用本发明的温度定标装置，包括两组控制小单元，参阅附图4，每一小单元中的温控表10的电源端与单刀开关11连接，单刀开关11连接至220v电源，温控表10的控制端连接到一加热电缆5，铂电阻12的感应端配置为监测加热电缆5，其位置可以是加热电缆5内，也可以是光线绕制夹具底端的一通孔内，铂电阻12的接线端连接至温控表10。

箱体1内的每一个独立腔2中放置有加热组件，具体的是预先将加热电缆5缠绕在电缆绕制工具4上，电缆绕制工具4置于保温套7内，再放入箱体1的独立腔2中，由此箱体1具有两套加热机构，满足定标过程中需要对光纤进行不同温度加热的操作需求，即相对的一个高温、一个低温。

将光纤在一光纤绕制工具6上缠绕20米，在另一光纤绕制工具6上缠绕20米，此为一条光纤的定标操作，如需要同时操作多条，且光纤绕制工具6上具有相应数量的绕制位，则按前述方法缠绕即可。将缠绕有光纤的光纤绕制工具6放入相应的电缆绕制工具4内，再将光纤的两端分别插入端口部的第一光纤端口8、第二光纤端口9(也可理解为高温光纤端口、低温光纤端口)，端口部可以设置在盖板上，也可以设置在一可拆取的活动板上，均可。

打开两个单刀开关11，将一个温控表10调至50摄氏度(低温)，另一个调至150摄氏度，等待约半小时，温度趋于稳定，此时温度信息也已经被获取，以便完成定标。

综上，通过本发明所提供的温度定标装置、方法，有效的规避了现有定标装置携带、运输的缺陷，使用更加灵活，能更好的应对不同现场需求，有利于提高工作效率。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改、组合和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。