BL-BOTDR测量原理主要基于布里渊散射效应,这是一种在光纤中传输的光信号与光纤材料相互作用而产生的物理现象。在光纤中,光信号传播时会与光纤内部的声学声子相互作用,产生布里渊散射。这种散射光的频率与入射光有所不同,这种频率上的差异被称为布里渊频移。BL-BOTDR设备通过测量这种频移的变化量,可以间接地推断出光纤的温度变化以及所承受的轴向应变情况。这是因为布里渊频移的变化量与光纤的温度变化以及轴向应变之间存在着一种线性的关系,这种关系使得BL-BOTDR技术在光纤传感、结构健康监测等领域具有普遍的应用前景。动态布里渊光时域反射仪温度/应变交叉敏感解耦技术,提升数据可靠性。河北动态布里渊光时域反射仪的功能

在许多实际应用场景中,要实现数十公里线路的供电是一项艰巨且成本高昂的任务。而佰翎光电的产品——动态布里渊光时域反射仪 BL-BOTDR 基于传感光纤,能够在无需线路供电的情况下大显身手。这一特性使其在诸如偏远地区的输油输气管道监测、跨区域的电力电缆温度监测以及长距离的铁路轨道变形监测等场景中具有无可比拟的优势。无需供电不仅降低了建设成本,还减少了因供电故障导致的监测中断风险,极大地提高了监测系统的稳定性和可靠性。河北动态布里渊光时域反射仪的功能动态布里渊光时域反射仪(Dy-BOTDR),在1 GSps采样率水平上实现了 500 MHz瞬时频率分析谱宽。

单模BL-BOTDR的测量过程相当复杂,但原理清晰。探测的脉冲光以一定的频率从光纤的一端入射,与光纤中的声学声子相互作用产生布里渊散射。其中,背向布里渊散射光沿光纤原路返回到脉冲光的入射端,进入BOTDR的受光部和信号处理单元。经过一系列复杂的信号处理,包括噪声抑制、信号增强、滤波等步骤,可以得到该探测频率光纤沿线的布里渊背散光功率。光纤上任意一点至入射端的距离可以通过计算发出脉冲光与接收到散射光的时间间隔来确定。然后,按一定间隔不断变化入射脉冲光的频率,就可以获得光纤上每个采样点的布里渊背向散射光增益谱,即布里渊增益谱。这一增益谱包含了光纤沿线各点的温度和应变信息,是实现分布式监测的基础。
动态BOTDR设备的另一大优势在于其长距离监测能力。通过优化光纤设计和信号处理算法,设备能够在数十甚至上百公里的范围内提供精确测量,这对于跨地域的输电线路、油气管道等大型线性工程的监测尤为关键。该技术对环境因素如温度变化的敏感性也被有效利用,通过算法校正,可以在复杂多变的环境中保持测量的准确性。在地质勘探领域,动态BOTDR设备同样发挥着不可替代的作用。它能够深入地下,通过监测光纤沿线的应变变化,揭示地层的微小位移和应力状态,为地质灾害预警、油气资源勘探提供宝贵数据。特别是在地震活跃区域,动态BOTDR能够实时监测地壳形变,为地震进行预测和灾害防范提供科学依据。动态布里渊光时域反射仪利用光纤布里渊散射效应,实现长距离分布式温度与应变监测。

单模BOTDR在智能电网的建设和运维中也展现出巨大潜力。通过将光纤传感器嵌入到电力电缆和输电线路中,可以实时监测电缆和线路的温度、应变等参数,为电力系统的安全稳定运行提供重要保障。特别是在高压电缆的监测中,单模BOTDR能够准确反映电缆内部的温度分布和热应力状态,为电缆的故障预警和寿命评估提供科学依据。在航空航天领域,单模BOTDR也被用于飞行器的结构健康监测。飞行器在飞行过程中会受到各种复杂载荷的作用,这些载荷可能导致结构内部的损伤或疲劳。通过采用单模BOTDR技术,可以实时监测飞行器结构的应变和温度分布,及时发现潜在的结构问题,为飞行器的安全飞行提供重要保障。动态布里渊光时域反射仪快速响应优势能形成的动静态事件监测和区分能力。河北动态布里渊光时域反射仪的功能
动态布里渊光时域反射仪应用于十余项高铁涉铁施工项目的在线铁轨监测工程中。河北动态布里渊光时域反射仪的功能
BL-BOTDR设备,即布里渊光时域反射分布式光纤传感设备,是现代分布式光纤传感技术中的佼佼者。它利用布里渊散射效应,通过测量光纤中布里渊散射光的频率和强度变化,能够实现对光纤沿线温度、应变等物理量的高精度分布式测量。这一特性使得BL-BOTDR设备在桥梁、隧道、大坝等大型基础设施的健康监测中发挥着至关重要的作用。设备工作时,激光脉冲被注入光纤,随着光脉冲在光纤中的传播,布里渊散射光携带着光纤沿线的温度、应变信息返回,通过对这些信息的解析,可以实现对结构状态的实时监测和预警。BL-BOTDR设备不仅在土木工程领域有着普遍的应用,还在石油、天然气等长输管道的监测中展现出独特的优势。在管道的安全监测中,它能够及时发现管道的微小形变和温度变化,为管道的维护和抢修提供准确的数据支持。BL-BOTDR设备还具有测量距离长、测量精度高、环境适应性强等特点,能够在各种复杂环境下稳定工作,确保监测数据的准确性和可靠性。河北动态布里渊光时域反射仪的功能