一种分布式光纤传感器、管道泄露检测装置及检测方法

本发明涉及光传感测试，更具体的说是涉及一种分布式光纤传感器、管道泄露检测装置及检测方法。

背景技术：

1、目前，分布式光纤传感器以其长距离、大范围内测量优势成为一项重要的传感器技术。分布式光纤利用入射光在光纤传输过程中光子与外界信号产生的声子的交互作用来实现对温度的测量。或者是光纤受到外界压力产生弹性形变而引起光的反射相位或频率而发生变化，从而实现对压力感应的测量。

2、但是，由于分布式光纤传感器的光路密封在光纤内部，无法与外界直接作用而限制了其所能测量的物理或者化学量。比如为了测量石油传输管道的泄露，人们不得不采用光纤去测量由于泄露的大量石油引起的局部温度的变化间接获得泄露的信息，这导致不能及时发现泄漏点，进而造成经济损失和较大的环境生态破坏。

3、因此，如何提供一种能够解决上述问题的光纤传感器结构是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种分布式光纤传感器、管道泄露检测装置及检测方法，能快速有效的实现对泄漏物的检测。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种分布式光纤传感器，包括：光纤，所述光纤的两端分别作为信号接收端和信号输出端，所述光纤的外部包覆有可形变物质，所述可形变物质带动所述光纤发生形变。

4、优选的，所述可形变物质为pvdf、pva、碳纤维、碳纳米管、石墨烯中的任一种或任几种。

5、优选的，所述可形变物质的形状为波浪形或螺旋形。

6、优选的，所述光纤为单模或多模光纤。

7、进一步，本发明还提供一种管道泄露检测装置，包括：

8、激光器，用于提供激光信号；

9、如上述任一项所述的分布式光纤传感器，用于通过所述可形变物质感知到挥发物分子，通过所述信号接收端接收所述激光信号，并带动所述光纤发生形变以产生传感信号；

10、数据处理模块，与所述信号输出端连接，对所述传感信号进行处理以得到气体泄露与待测管道起始点的距离数据；

11、控制模块，所述控制模块与所述数据处理模块连接，用于接收所述距离数据，并根据所述距离数据与预设阈值相比，控制所述分布式光纤传感器选择工作模式；

12、参考光纤，所述参考光纤与所述控制模块连接。

13、优选的，所述工作模式包括：瑞利信号探测模式及布里渊信号探测模式。

14、进一步，本发明还提供一种应用上述任一项所述的管道泄露检测装置的检测方法，包括：

15、s1：所述激光器产生激光信号，所述信号接收端接收所述激光信号，并带动所述光纤发生形变以产生传感信号；

16、s2：所述数据处理模块接收所述传感信号并转换为所述气体泄露与待测管道起始点的距离数据；

17、s3：所述控制模块接收所述距离数据，并根据所述距离数据与预设阈值相比，控制所述分布式光纤传感器选择工作模式。

18、优选的，所述s3具体包括：

19、s31：所述预设阈值为10m，当所述距离数据小于等于所述预设阈值时，所述控制模块控制所述光纤工作在瑞利信号探测模式；

20、s32：当所述距离数据大于所述预设阈值时，所述控制模块控制所述光纤工作在布里渊信号探测模式。

21、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种分布式光纤传感器、管道泄露检测装置及检测方法，当进行管道泄露检测时，将光纤固定在待测管道上，光纤进行检测，根据需要切换工作模式实现检测，提高检测精度。

技术特征：

1.一种分布式光纤传感器，其特征在于，包括：光纤(1)，所述光纤(1)的两端分别作为信号接收端(11)和信号输出端(12)，所述光纤(1)的外部包覆有可形变物质(2)，所述可形变物质(2)带动所述光纤(1)发生形变。

2.根据权利要求1所述的一种分布式光纤传感器，其特征在于，所述可形变物质(2)为pvdf、pva、碳纤维、碳纳米管、石墨烯中的任一种或任几种。

3.根据权利要求2所述的一种分布式光纤传感器，其特征在于，所述可形变物质(2)的形状为波浪形或螺旋形。

4.根据权利要求1所述的一种分布式光纤传感器，其特征在于，所述光纤(1)为单模或多模光纤。

5.一种管道泄露检测装置，其特征在于，包括：

6.根据权利要求5所述的一种管道泄露检测装置，其特征在于，所述工作模式包括：瑞利信号探测模式及布里渊信号探测模式。

7.一种应用权利要求5-6任一项所述的管道泄露检测装置的检测方法，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的管道泄露检测装置的检测方法，其特征在于，所述s3具体包括：

技术总结
本发明公开了一种分布式光纤传感器、管道泄露检测装置及检测方法，涉及光传感测试技术领域，其中传感器具体包括：光纤，所述光纤的两端分别作为信号接收端和信号输出端，所述光纤的外部包覆有可形变物质，所述可形变物质带动所述光纤发生形变；本发明能快速有效的实现对泄漏物的检测。

技术研发人员：李晓干,张向朋,熊尾贞
受保护的技术使用者：大连理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15