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式中可以看出, R( r) 仅与温度 T 有关,输电线路智能测温,而与光强、入射条件、光纤几何尺寸及光纤成分无关。据此, 我们可以借助探测反斯托克斯及斯托克斯后向拉曼散射光强之比值来实现温度测量,输电线路测温装置, 利用该原理的温度传感检测原理。另外,朝阳输电线路测温, 利用 OTDR 技术, 还可以确定光纤长度损耗和光纤故障点、断点的位置。光纤温度传感原理的主要依据是光纤的光时域反射( OTDR: Optical T ime Domain Reflectome try) 原理以及光纤的背向拉曼散射( Raman Scat tering) 温度效应。
中心谱线为瑞利散射谱线, 低频一侧频率为( V 0-V) 、波长为 s 的谱线称为斯托克斯线( stokes) , 高频一侧频率为( V 0+ V) 、波长为 a 的谱线,称为反斯托克斯线( Anti- stokes) 。根据拉曼散射理论, 在自然拉曼散射条件下, 反斯托克斯光强 Ia 于斯托克斯光强 Is 的比值 R( r) 为R ( r ) = I a/ Is= ( s/ a) 4ex p ( - hcV 0/ kT )。式中: h普朗克常数;c真空中的光速;k波尔兹曼常数;T温度。
温度传感器或热电偶,传统的温度监测系统是将温度传感器(如光纤布拉格光栅)或热电偶置于线路中易发生故障的地方.如电缆终端和中间接头,输电线路在线测温,或电缆的局部热区,来监测这些部位的温度。这种方法投资小,操作简单,但精度较差。并且只能获得线路的局部温度。红外热缘仪,近年来,有学者提I叶J了利用红外热像仪拍摄电缆表面的热图像.
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