CN104697665B - 一种基于分布式光纤的高炉热风炉温度监测方法 - Google Patents
一种基于分布式光纤的高炉热风炉温度监测方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104697665B CN104697665B CN201510128658.5A CN201510128658A CN104697665B CN 104697665 B CN104697665 B CN 104697665B CN 201510128658 A CN201510128658 A CN 201510128658A CN 104697665 B CN104697665 B CN 104697665B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- mrow
- mtr
- mtd
- msub
- temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000009826 distribution Methods 0.000 title claims abstract description 76
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims abstract description 52
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 39
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 42
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 39
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 13
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 11
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 claims description 9
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 6
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 6
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 3
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 claims description 3
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 claims description 2
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 claims description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 2
- 230000005622 photoelectricity Effects 0.000 claims description 2
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 claims description 2
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 abstract description 9
- 239000000571 coke Substances 0.000 abstract description 5
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 13
- 238000001931 thermography Methods 0.000 description 11
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 description 8
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 6
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 6
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 5
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 5
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 5
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 4
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 3
- 230000036760 body temperature Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 230000001684 chronic effect Effects 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 230000036561 sun exposure Effects 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- NAWXUBYGYWOOIX-SFHVURJKSA-N (2s)-2-[[4-[2-(2,4-diaminoquinazolin-6-yl)ethyl]benzoyl]amino]-4-methylidenepentanedioic acid Chemical compound C1=CC2=NC(N)=NC(N)=C2C=C1CCC1=CC=C(C(=O)N[C@@H](CC(=C)C(O)=O)C(O)=O)C=C1 NAWXUBYGYWOOIX-SFHVURJKSA-N 0.000 description 1
- 241000282326 Felis catus Species 0.000 description 1
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 1
- 210000001367 artery Anatomy 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 1
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 229940085805 fiberall Drugs 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 description 1
- 230000008676 import Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 208000011580 syndromic disease Diseases 0.000 description 1
- 238000004861 thermometry Methods 0.000 description 1
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 1
Landscapes
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于分布式光纤的高炉热风炉温度监测***及方法，属于热风炉温度检测技术领域。本发明将分布式光纤横向缠绕于热风炉炉顶部位，分布式光纤的始端和末端均与分布式光纤传感器相连，分布式光纤传感器与ARM处理器相连，分布式光纤传感器接收光纤产生的背向散射信号，采用新的温度信号解调法：双端单路解调法提取光纤上各测量点的温度值并发送至ARM处理器；ARM处理器通过工业以太网接口与上位机相连。本发明通过分布式光纤对热风炉表面温度进行多点测量，由于光纤与热风炉壳体直接紧密接触，其温度测量结果能够反映热风炉炉体真实温度，便于对炉壳损坏情况进行早期预报，有助于提高热风炉使用寿命、降低焦比、提高高炉生产率。
Description
技术领域
本发明属于高炉热风炉温度检测技术领域，特别涉及基于分布式光纤传感技术和热风炉温度检测技术，主要完成高炉热风炉炉体温度信号测量与传输的监测***及方法。
背景技术
随着我国节能减排政策的推进及落后产能淘汰进程的加快，高炉大型化及其冶炼强度的提高是现代化高炉发展的主要趋势，热风炉为高炉加热鼓风的设备，是现代高炉不可缺少的重要组成部分。按热风炉内部的蓄热体分球式热风炉和采用格子砖的热风炉，按燃烧方式可以分为顶燃式，内燃式，外燃式等几种。提高热风炉热风温度是高炉强化冶炼的关键技术，而热风炉炉体状态的好坏直接影响着热风温度和热风炉的加热及送风制度，进而会制约高炉的运行、焦比指标和生铁产量等。
马钢三铁总厂A炉自2005年投产以来，热风炉外壳及管道***从未更换。长期高温运行，使炉壳填料损坏，易发生窜火，炉壳烧红、漏风，甚至出现炉壳烧穿的情况。这不仅会严重影响生产，而且会造成严重的经济损失。
目前，普遍采用红外热成像法对热风炉炉体热状态进行监测，红外热成像法存在以下无法克服的缺陷：
(1)测量结果容易受空气能见度、被测目标与物镜的距离、电磁干扰等因素影响：采用红外热成像法对热风炉炉体热状态进行监测，从其输出电压与被测温度场的函数关系可看出，含有距离d，目标发射率B等影响因素。高炉热风炉处在高炉炉体附近，空气粉尘浓度高且粉尘浓度随天气的变化而变化，物镜易遭粉尘遮盖而无法准确测量。因而采用红外热成像法对热风炉炉体热状态进行监测的结果不准确，极有可能造成误诊断。
(2)测量成本高：一般一座高炉配3～4座热风炉且高炉热风炉的体积庞大(大于1000立方米)，所以需选用高分辨率的红外热像仪，此类红外热成像仪机芯价格昂贵，仅一片640×480的FILR红外非制冷焦平面机芯T610的市场价就高达3万美元，再加上配套的分布式光纤传感器、嵌入式设备以及上位机等，所有的成本加起来近30万元，如此高昂的成本，很不利于红外热成像测温技术的推广。
(3)无法在线测量：高炉热风炉处在高炉炉体附近，处在强磁场、腐蚀性气体、粉尘浓度大的环境中，并且长期日晒雨淋。在如此恶劣的环境中，红外热成像***无法长期稳定工作，济南钢铁厂炼铁分厂3#高炉10号热风炉、8号热风炉在1985年3月份安装了AGA680热像仪，仅10天，热像仪的目镜就覆盖了很厚的粉尘，导致***可视区域一片漆黑。因而采用红外热成像法对热风炉炉体热状态只能进行一次性监测，无法长期在线监测。
光纤温度传感与测量技术是仪器仪表领域重要的发展方向之一。由于光纤具有体积小、重量轻、可挠、电绝缘性好、柔性弯曲、耐腐蚀、测量范围大、灵敏度高等特点，对传统的传感器特别是温度传感器能起到扩展提高的作用，完成前者很难完成甚至不能完成的任务。除了以上特点外，与传统的温度测量仪器相比，光纤传感技术用于温度测量还具有响应快、频带宽、防爆、防燃、抗电磁干扰等特点。因此，光纤温度传感技术受到各国科技人员的高度重视并进行了深入研究，广泛用于冶金、化工、电力、建材等领域，解决电磁干扰大、环境恶劣场合的温度测量与控制问题。
经检索，利用光纤测量高炉热风炉炉壳温度的方案已有公开，如中国专利号ZL201420450077.4，授权公告日为2014年12月31日，发明创造名称为：一种应用于高炉热风炉的光纤测温装置；该申请案包括光缆，具有双向耦合器；测温处理器，包括波分复用器、激光器、探测器、信号放大器、数据采集器、第一处理芯片、数字量输出电路和数模转换器，其中，所述波分复用器的第一端分别连接所述光缆的两端，第二端电性连接所述激光器，以及第三端电性连接所述探测器的输入端，所述探测器的输出端与所述信号放大器的输入端电性连接，所述信号放大器的输出端与所述数据采集器的输入端电性连接，所述数据采集器的输出端电性连接所述第一处理芯片，所述第一处理芯片分别电性连接所述数模转换器和所述数字量输出电路。该申请案能够连续测量高炉热风炉壳体温度，但该申请案存在：1)光纤远距离测温区失真严重，测量稳定性差；2)光纤互换性差；3)外界环境温度、空气对流、热风炉面积及热风炉壁导热系数易对测量结果造成影响等问题，仍需进一步改进。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
本发明为实现对高炉热风炉运行状态的有效、全面、在线监测，提供了一种基于分布式光纤的高炉热风炉温度监测***及方法；本发明通过环绕在热风炉炉壳表面的分布式光纤对高炉热风炉表面温度进行多点测量，由于光纤与热风炉壳体直接紧密接触，其温度测量结果能够反映真实的热风炉炉体温度，便于对炉壳损坏情况进行科学的早期预报，有助于提高高炉热风炉使用寿命、降低焦比、提高高炉生产率、提高风温、预防高炉热风炉烧穿等情况的发生。
2.技术方案
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
本发明的一种基于分布式光纤的高炉热风炉温度监测***，包括上位机、ARM处理器、显示及报警模块、分布式光纤传感器和分布式光纤，所述的分布式光纤横向缠绕于热风炉炉顶部位，该分布式光纤的始端和末端均与分布式光纤传感器相连，所述的分布式光纤传感器通过并行数据线与ARM处理器相连，分布式光纤传感器接收分布式光纤产生的背向散射信号，进行解调提取分布式光纤上各测量点的温度值发送至ARM处理器；所述的ARM处理器通过工业以太网接口与上位机相连，该ARM处理器还与显示及报警模块电连接。
更进一步地，所述的分布式光纤传感器包括激光发射源、光脉冲调制器、光脉冲同步驱动电路、光纤耦合器、光路选择开关、分光器、2个光滤波器、2个光电转换和放大器、高速数据采集卡和DSP单元；所述的DSP单元经光脉冲同步驱动电路控制光脉冲调制器，光脉冲调制器调制激光发射源发出的激光并输送给光纤耦合器；所述的光纤耦合器与光路选择开关电连接，分布式光纤的始端和末端均与光路选择开关相连；所述的光纤耦合器还与分光器电连接，分光器的输出端分别与第一光滤波器、第二光滤波器相连，所述的第一光滤波器经第一光电转换和放大器与高速数据采集卡相连，所述的第二光滤波器经第二光电转换和放大器与高速数据采集卡相连，高速数据采集卡的输出端与DSP单元的输入端相连。
更进一步地，所述热风炉温度监测***还包括风速传感器和温度传感器，该风速传感器和温度传感器均与ARM处理器电连接，风速传感器检测热风炉外界环境风速，温度传感器检测热风炉外界环境温度。
本发明的一种基于分布式光纤的高炉热风炉温度监测方法，其步骤为：
步骤一、分布式光纤传感器接收分布式光纤产生的背向散射信号，通过双端单路解调法对接收信号进行解调，提取分布式光纤上各测量点的温度值，并通过并行数据线发送至ARM处理器；
步骤二、ARM处理器结合风速传感器、温度传感器采集的热风炉外界环境风速、温度值，对分布式光纤传感器采集到的温度数据进行补偿修正；
步骤三、ARM处理器将修正后的温度通过工业以太网接口发送至上位机，并将修正后温度数据输送至显示及报警模块进行在线显示和异常报警提示。
更进一步地，步骤一所述的双端单路解调法具体过程为：
1)控制分布式光纤传感器中的光路选择开关，使入射光从分布式光纤的始端进入，末端射出，得分布式光纤上各测量点的温度矩阵：
2)控制分布式光纤传感器中的光路选择开关，使入射光从分布式光纤的末端进入，始端射出，得分布式光纤上各测量点的温度矩阵：
上述两式中，m为光纤感温系数，ε为光纤长度修正系数，v为光在光纤中的传播速度，ΔT光探测脉冲的宽度，r(xn)为距始端位移为xn米处的反斯托克斯光和斯托克斯光强度比，a为常数。
3)对步骤1)和2)所得温度矩阵作算数平均值，得：
该温度矩阵为经过双端单路解调后得到的温度矩阵。
更进一步地，经步骤二补偿修正后温度矩阵为：
式中，Ta为热风炉外界环境温度，w为热风炉外界环境风速，h为对流换热系数。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：
(1)本发明的一种基于分布式光纤的高炉热风炉温度监测***，其分布式光纤可与热风炉炉体直接紧密接触，测量结果能够真实反映热风炉炉体温度，且由于光纤的可折挠、电绝缘性好、柔性弯曲、耐腐蚀和电磁干扰等特性，作为温度的传感和传输介质可长期工作于强电磁场干扰，强腐蚀等恶劣环境下；此外，分布式光纤的空间分辨率及定位精度可达0.5m，测量时间小于5s，能够准确定位故障点，及时发现异常情况，实现了对高炉热风炉状态的有效、全面、在线监测；
(2)本发明的一种基于分布式光纤的高炉热风炉温度监测***，将分布式光纤测温技术引入到高炉热风炉状态监测领域，提前预防事故发生，从而减少高炉热风炉维护成本及高炉热风炉休风次数，有助于提高高炉热风炉使用寿命、降低焦比、提高生产率；
(3)本发明的一种基于分布式光纤的高炉热风炉温度监测***，由于光纤本身的电绝缘性、几何易变性及其固有的大信号带宽传输等特点，使得光纤温度传感器突破了电温度传感器的限制；又由于光纤工作时温度信号是调制在光信号上的，只要光电转换部分及信号处理部分远离工作现场，则可在强电磁干扰的环境中工作，从而为强电磁场干扰等恶劣环境下温度的测量提供了稳定、可靠的手段；
(4)本发明的一种基于分布式光纤的高炉热风炉温度监测方法，采用双端单路解调法，相比于单路解调方式在测试回路设计上无需增加光缆，在解调效果上大大减小了光纤的损耗系数，提高了温度的测量精度和稳定性，当需要更换不同的光纤时，也无需对损耗系数进行重新校准和标定；
(5)本发明的一种基于分布式光纤的高炉热风炉温度监测方法，通过设置温度传感器、风速传感器检测热风炉外界环境温度、空气对流速度，实现了对外界环境因素的补偿，减弱了外界环境温度、空气对流等因素对测量结果的影响，进一步提高了测量结果的精度和稳定性。
附图说明
图1为本发明基于分布式光纤的高炉热风炉温度监测***总体设计框图；
图2为本发明中分布式光纤传感器的结构框图；
图3为本发明中上位机的设计框图。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。
实施例1
参看图1，本实施例的一种基于分布式光纤的高炉热风炉温度监测***，包括上位机、ARM处理器、显示及报警模块(即图1中的液晶显示及声光报警模块)、风速传感器、温度传感器、分布式光纤传感器和分布式光纤，所述的分布式光纤横向紧密缠绕于高炉热风炉炉顶部位，该分布式光纤的始端和末端均与分布式光纤传感器相连，所述的分布式光纤传感器通过并行数据线与ARM处理器相连，ARM处理器通过工业以太网接口与上位机相连，该ARM处理器还分别与风速传感器、温度传感器、显示及报警模块电连接，风速传感器用于检测热风炉外界环境风速(空气对流速度)，温度传感器用于检测热风炉外界环境温度，显示及报警模块则用于对分布式光纤测量的热风炉温度进行在线显示以及异常报警提示。
本实施例中分布式光纤传感器接收分布式光纤产生的背向散射信号，通过双端单路解调法对光信号进行解调，双端单路解调法的原理会在下文具体描述，提取出光纤上各测量点的温度值，并通过并行数据线发送至ARM处理器，ARM处理器通过温度传感器和风速传感器采集热风炉外界环境的温度值和风速，按预定的补偿算法对分布式光纤传感器采集到的温度数据进行修正，将修正后的温度通过工业以太网接口发送至上位机，并对修正后温度数据进行在线显示和异常报警提示。
参看图2，所述的分布式光纤传感器为本实施例的热风炉温度监测***最核心的部分，其包括激光发射源、光脉冲调制器、光脉冲同步驱动电路、光纤耦合器、光路选择开关、分光器、2个光滤波器、2个光电转换和放大器、高速数据采集卡和DSP单元。所述的DSP单元经光脉冲同步驱动电路控制光脉冲调制器，激光发射源发出的激光在光脉冲调制器的调制作用下，形成一定周期和持续时间的短脉冲光，短脉冲光通过光纤耦合器汇聚。所述的光纤耦合器与光路选择开关电连接，分布式光纤的始端和末端均与光路选择开关相连，光路选择开关有选择性的连接到对应的光纤入口，由于在光脉冲的传输过程中，不同距离点的Raman散射光沿着传输光路返回至光纤耦合器，Raman散射光包含了两个频率不同的Stokes光和Anti-stokes光，它们的频率分布在入射光频率的两侧。本实施例将光纤耦合器与分光器电连接，通过分光器，将两个不同频率的光分开。分光器的输出端则分别与第一光滤波器、第二光滤波器相连，第一光滤波器经第一光电转换和放大器与高速数据采集卡相连形成第一光路，第二光滤波器经第二光电转换和放大器与高速数据采集卡相连形成第二光路，不同频率的光进入不同的光路进行处理，具体为：由于进入不同光路的散射光中还夹杂着其它散射光和干扰光，所以需经光滤波器对两路光进行一定的带通滤波处理，得到近乎纯净的Raman散射光。Raman散射光进而通过APD雪崩光电二极管进行光电转换和放大，得到一定范围的有效电压值。高速数据采集卡采集该有效电压值并进行A/D转换，最后，高速数据采集卡将转换后数据输送给与之电连接的DSP单元，经DSP单元计算得到实际的温度值。
本实施例中分布式光纤既作为温度信号的检测传感器，又作为温度信号的传输介质，集信号传感和传输于一体。热风炉是为高炉加热鼓风的设备，高炉热风炉炉体长期暴露在腐蚀性气体及强电磁干扰的环境中。本实施例将分布式光纤测温技术引入到高炉热风炉状态监测领域，施工时，将光纤紧密地环绕于高炉热风炉炉顶部位并环绕多层。与诸如红外热成像技术等非接触式测温法不同，光纤可与热风炉炉体直接紧密接触，其测量结果能够反映热风炉炉体的真实温度，且由于光纤的可折挠、电绝缘性好、柔性弯曲、大信号带宽传输、耐腐蚀和电磁干扰等特性，作为温度的传感和传输介质可长期工作于强电磁场干扰，强腐蚀等恶劣环境下。又由于整个监测***工作时温度信号是调制在光信号上的，只要光电转换部分及信号处理部分远离工作现场，则可在强电磁干扰的环境中工作，使得光纤温度传感器突破了电温度传感器的限制，从而为强电磁场干扰等恶劣环境下温度的测量提供了稳定、可靠的手段。
此外，现有分布式光纤的空间分辨率及定位精度可达0.5m，能够准确定位故障点，一条30km的光纤可获得60000个测温点的数据，实现了对高炉热风炉状态的有效、全面、在线监测。还值得说明的是，30km的分布式光纤总测量时间小于5s，当高炉热风炉发生炉壳烧红、漏风，甚至炉壳烧穿事故时，可及时进行声光报警有效避免事故的发生，提前预防事故发生，从而减少高炉热风炉维护成本及高炉热风炉休风次数。而采用红外热成像法对热风炉炉体热状态进行监测，由于测量时间不确定，有可能出现热风炉事故已发生才开始监测的情况。
本实施例利用上述温度监测***进行高炉热风炉温度在线监测的具体过程为：
步骤一、分布式光纤传感器接收分布式光纤产生的背向散射信号，通过双端单路解调法对接收信号进行解调，提取分布式光纤上各测量点的温度值，并通过并行数据线发送至ARM处理器。
分布式光纤温度传感技术用一根长达数千米的光纤即可对沿光纤分布的温度场进行实时测量，具有重要的理论价值和实际意义，解决了高炉热风炉炉体长期暴露在腐蚀性气体及强电磁干扰的环境中，电温度传感器难以胜任的测量难题。但现有的分布式光纤温度传感技术对热风炉炉体热状态进行监测，仍存在以下难点：
(1)分布式光纤远距离测温区严重失真，测量稳定性差：
现有的分布式光纤温度传感技术，其测温结果与真实值的偏差会随着光纤距离增大而增大，当光纤长度大于1km时，1km以后的温度数据严重失真。
一座热风炉的直径(d1)约为10m，热风管的直径(d2)约为3m，热风炉高度(h)约为35.5m，为了全面反映热风炉的温度分布情况，热风炉炉顶部分需要环绕的分布式光纤的匝数应大于100圈，热风炉主体部分需要的光纤长度为L＝π*10*100≈3140m，远大于1000m，所以分布式光纤必须能够进行远距离测温。
传统分布式光纤温度传感技术采用的单路解调方式，虽然充分使用了整条光纤来探测温度信息，但分布式光纤在远距离测温区出现严重失真，主要是因为喇曼信号在沿光纤传输的过程中有损耗，因此，必须对损耗所造成的偏差进行修正。目前较常采用的回路解调法，与单路解调方式相比，虽然修正了光纤距离对温度检测的影响，但需要消耗2倍的光缆，增加光缆的长度又会导致半导体激光功率的增加，光缆的市场价格为10元/m,一个原装进口德国80W，808nm DILAS光纤耦合半导体激光器市场价格高达41000元，需增加的成本超过13万，将回路解调法应用于高炉热风炉温度检测成本太高，且受信号带宽及功率的影响，光纤距离过长会导致接近尾端的波形发生畸变，从而无法对测量偏差进行修正。
(2)光纤互换性差：
现有的分布式光纤温度传感技术要求用户更换光纤后必须重新定标，插拔光缆后也需重新校准(光纤插头的损耗影响所致)，即使是刚定标的光缆，埋入应用现场后还必须重新定标，否则就无法测出正确的温度，且定标后的***在更换光缆后曲线也易出现异常，这严重限制了分布式光纤温度传感技术在高炉热风炉温度测量上的应用。
本实施例在对比目前常用解调方式以及对分布式光纤光学基础理论、热风炉温度检测特点的基础上，提出了新的解调方式：双端单路解调法。该解调方式，测试回路与单路解调方式一样也只需要一路光缆，只是把光纤的始端和末端通过光路选择开关皆引至光纤耦合器发射口。值得说明的是，一般一座热风炉的体积仅为3600m3，温度检测所覆盖的空间范围小，正因为这种热风炉温度检测特性，本实施例设计分布式光纤横向紧密缠绕于热风炉炉顶部位(参看图2)，才使得将光纤的始端和末端全部引至光纤耦合器发射口成为可能。
本实施例使用双端单路解调法的原理分析如下：
由光散射理论可知，光束在介质中传播时，部分光线偏离原方向分散传播的现象称为光的散射。Raman散射光就是由斯托克斯(Stokes)光和反斯托克斯(Anti-Stokes)光组成的。其波长的偏移由光纤组成元素的固定属性决定，因此Raman散射光的强度与温度有关，Raman散射光的强度可由光纤耦合器中的传感器转换成电流信号来线性表示，其关系公式如下：
Stokes散射光强度：
Anti-Stokes散射光强度:
式中，Is和Ia分别为传感器转换出来的Stokes和Anti-Stokes电流值，λs和λa分别为Stokes和Anti-Stokes光波长；As和Aa分别为Stokes和Anti-Stokes光强度计算的实验拟合系数；h为普朗克常数；c为真空中的光速；k为玻尔兹曼常数；Δγ为偏移波数；T为绝对温度。
为了消除光信号在光纤弯曲、接头处传输产生的损耗对测量结果的影响，提高测温准确度，对Anti-Stokes光和Stokes光分别进行采集，利用两者强度的比值解调温度信号。由于Anti-stokes光对温度更为灵敏，因此将Anti-Stokes光作为信号通道，Stokes光作为比较通道，则两者之间的强度比为：
对式(3)进行泰勒展开并舍去高阶导数项，可知，r(T)与测量点的绝对温度T成线性与关系，T与r(T)的函数关系可简化为：
T＝mr(T)+a (4)
式中，m为光纤感温系数，由光纤的材质决定，a为常数，参数a和m可通过以下实验得到：将分布式光纤放入恒温箱，从0℃开始将恒温箱每隔20℃调整一次温度，分别记录相应的恒温箱的温度数据和分布式光纤传感器测得的Anti-Stokes和Stokes散射光强度比数据，并做最小二乘法拟合，便可得到参数a和参数m的值。
如果从光脉冲进入光纤时开始计时，则不同时刻t在注入端收到的散射回波信号便表征着该信号是由距注入端为L处的光纤所反映：
式中，L为产生散射的位置，v为光在光纤中的传播速度，t为从光脉冲进入光纤到接收到回波信号的时间差。
设光探测脉冲的宽度为ΔT，由式(5)可知，光纤上各探测点与起始点的距离可表示为：
X＝[x1 x2 ... xn]T＝[v·ΔT 2v·ΔT ... n·v·ΔT]T (6)
由式(4)和式(6)，得光纤上各探测点的温度可表示为：
式中，r(n·v·ΔT)为回波信号时间差为n·v·ΔT时刻的反斯托克斯光和斯托克斯光强度比；
考虑到Raman信号在沿光纤传输过程中的损耗，在式(7)的基础上引入距离修正矩阵：Zl＝[ε·x1 ε·x2 ... ε·xn]T，式(7)可写成：
式中，ε为光纤长度修正系数，由光纤制作工艺和材质决定，不同的光纤，修正系数不一样。用户更换光纤或光缆后必须重新定标，为了克服这个缺点，引入双端单路解调法，具体操作为：
控制分布式光纤传感器中的光路选择开关，使入射光从分布式光纤的始端进入，末端射出，此时光在光纤中的传播方向是从始端到末端(正方向)，设其传播速度为v，由式(8)可得分布式光纤上各测量点的温度矩阵：
控制分布式光纤传感器中的光路选择开关，使入射光从分布式光纤的末端进入，始端射出，此时光在光纤中的传播方向是从末端到始端(反方向)，则其传播速度为-v，由式(8)可得分布式光纤上各测量点的温度矩阵：
对式(9)和式(10)所得温度矩阵作算数平均值，则：
由式(11)可看出：双端单路解调方式对光从正反两个方向传输所得到的温度矩阵求算术平均值，由于正反两个方向测量都是在同一根光纤上进行，光纤长度修正系数ε是一样的，ε·n·v·ΔT项经过算术平均处理后被抵消，所以经双端单路解调后能够很好地修正损耗(ε·n·v·ΔT代表的就是光纤损耗)，大大减小光纤的损耗系数，提高测量精度和稳定性，当需要更换不同的光纤时，不需要对损耗系数进行重新校准和标定，仍能够保证同样的测温精度。
步骤二、ARM处理器结合风速传感器、温度传感器采集的热风炉周围环境风速、温度值，对分布式光纤传感器采集到的温度数据进行补偿修正。
由于高炉热风炉处在强磁场、腐蚀性气体、高粉尘浓度的大环境中，并且长期日晒雨淋。在这样恶劣的环境中，外界环境温度、空气对流速度会使分布式光纤对高炉热风炉温度的测量结果造成严重影响，本实施例通过温度传感器、风速传感器来检测热风炉外界环境的温度、空气对流速度，以实现对外界环境因素的补偿。
热风炉炉体上的空气强制对流传热问题，按湍流处理，传热学中热风炉炉体的对流换热系数计算采用h＝Nu*K/L，K为固体表面的热传导率，L为固体的几何特征参数，Nu为努塞尔系数，h为固体表面对流换热系数，为了简化计算，工程中一般采用经验公式：T＝T0+h*(T0-Ta)*w来求解固体与空气对流换热后的表面温度，此时，h表示热风炉表面与空气的对流换热系数，T为分布式光纤检测到的温度，Ta为热风炉外界环境温度，由温度传感器测量，T0为热风炉炉体表面的真实温度，w为风速，由风速传感器测量，T0＝(h*w*Ta+T)/(hw+1)。
经过补偿后的分布式光纤测量点温度矩阵的表达式为：
步骤三、ARM处理器将修正后的温度通过工业以太网接口发送至上位机，并将修正后温度数据输送至显示及报警模块进行在线显示和异常报警提示。
参看图3，本实施例的上位机包括工业以太网通讯接口程序和组态软件，该工业以太网通讯接口程序用于提取分布式光纤传感器传输过来的温度并进行数据格式转换，所述的组态软件用于图形化显示并进行历史数据保存,上位机将采集的温度数据进行处理，并以时间为参照保存到历史数据库中，然后使用高精度的色彩分层法对温场进行描述，以直观显示温场形状、面积和温度梯度，便于分析高温区形成的原因及其演变过程。从而对炉壳损坏情况进行科学的早期预报，以利于及早地有针对性地采取措施，加强炉体维护，最终达到延长高炉热风炉使用寿命，降低焦比，提高生产率，保证高炉热风炉正常生产的目的。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种基于分布式光纤的高炉热风炉温度监测方法，其步骤为：
步骤一、分布式光纤传感器接收分布式光纤产生的背向散射信号，通过双端单路解调法对接收信号进行解调，提取分布式光纤上各测量点的温度值，并通过并行数据线发送至ARM处理器；所述的双端单路解调法具体过程为：
1)控制分布式光纤传感器中的光路选择开关，使入射光从分布式光纤的始端进入，末端射出，得分布式光纤上各测量点的温度矩阵：
<mrow>
<msub>
<mi>&Gamma;</mi>
<mn>1</mn>
</msub>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mi>T</mi>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>=</mo>
<mfenced open = "(" close = ")">
<mtable>
<mtr>
<mtd>
<mrow>
<mi>m</mi>
<mo>&CenterDot;</mo>
<mi>r</mi>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>x</mi>
<mn>1</mn>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>+</mo>
<mi>&epsiv;</mi>
<mo>&CenterDot;</mo>
<mi>v</mi>
<mo>&CenterDot;</mo>
<mi>&Delta;</mi>
<mi>T</mi>
<mo>+</mo>
<mi>a</mi>
</mrow>
</mtd>
</mtr>
<mtr>
<mtd>
<mrow>
<mi>m</mi>
<mo>&CenterDot;</mo>
<mi>r</mi>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>x</mi>
<mn>2</mn>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>+</mo>
<mn>2</mn>
<mi>&epsiv;</mi>
<mo>&CenterDot;</mo>
<mi>v</mi>
<mo>&CenterDot;</mo>
<mi>&Delta;</mi>
<mi>T</mi>
<mo>+</mo>
<mi>a</mi>
</mrow>
</mtd>
</mtr>
<mtr>
<mtd>
<mo>.</mo>
</mtd>
</mtr>
<mtr>
<mtd>
<mo>.</mo>
</mtd>
</mtr>
<mtr>
<mtd>
<mo>.</mo>
</mtd>
</mtr>
<mtr>
<mtd>
<mrow>
<mi>m</mi>
<mo>&CenterDot;</mo>
<mi>r</mi>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>x</mi>
<mi>n</mi>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>+</mo>
<mi>&epsiv;</mi>
<mo>&CenterDot;</mo>
<mi>n</mi>
<mo>&CenterDot;</mo>
<mi>v</mi>
<mo>&CenterDot;</mo>
<mi>&Delta;</mi>
<mi>T</mi>
<mo>+</mo>
<mi>a</mi>
</mrow>
</mtd>
</mtr>
</mtable>
</mfenced>
</mrow>
2)控制分布式光纤传感器中的光路选择开关，使入射光从分布式光纤的末端进入，始端射出，得分布式光纤上各测量点的温度矩阵：
<mrow>
<msub>
<mi>&Gamma;</mi>
<mn>2</mn>
</msub>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mi>T</mi>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>=</mo>
<mfenced open = "(" close = ")">
<mtable>
<mtr>
<mtd>
<mrow>
<mi>m</mi>
<mo>&CenterDot;</mo>
<mi>r</mi>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>x</mi>
<mn>1</mn>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>-</mo>
<mi>&epsiv;</mi>
<mo>&CenterDot;</mo>
<mi>v</mi>
<mo>&CenterDot;</mo>
<mi>&Delta;</mi>
<mi>T</mi>
<mo>+</mo>
<mi>a</mi>
</mrow>
</mtd>
</mtr>
<mtr>
<mtd>
<mrow>
<mi>m</mi>
<mo>&CenterDot;</mo>
<mi>r</mi>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>x</mi>
<mn>2</mn>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>-</mo>
<mn>2</mn>
<mi>&epsiv;</mi>
<mo>&CenterDot;</mo>
<mi>v</mi>
<mo>&CenterDot;</mo>
<mi>&Delta;</mi>
<mi>T</mi>
<mo>+</mo>
<mi>a</mi>
</mrow>
</mtd>
</mtr>
<mtr>
<mtd>
<mo>.</mo>
</mtd>
</mtr>
<mtr>
<mtd>
<mo>.</mo>
</mtd>
</mtr>
<mtr>
<mtd>
<mo>.</mo>
</mtd>
</mtr>
<mtr>
<mtd>
<mrow>
<mi>m</mi>
<mo>&CenterDot;</mo>
<mi>r</mi>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>x</mi>
<mi>n</mi>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>-</mo>
<mi>&epsiv;</mi>
<mo>&CenterDot;</mo>
<mi>n</mi>
<mo>&CenterDot;</mo>
<mi>v</mi>
<mo>&CenterDot;</mo>
<mi>&Delta;</mi>
<mi>T</mi>
<mo>+</mo>
<mi>a</mi>
</mrow>
</mtd>
</mtr>
</mtable>
</mfenced>
</mrow>
上述两式中，m为光纤感温系数，ε为光纤长度修正系数，v为光在光纤中的传播速度，ΔT为光探测脉冲的宽度，r(xn)为距始端位移为xn米处的反斯托克斯光和斯托克斯光强度比，a为常数；
3)对步骤1)和2)所得温度矩阵作算数平均值，得：
<mrow>
<mi>&Gamma;</mi>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mi>T</mi>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow>
<msub>
<mi>&Gamma;</mi>
<mn>1</mn>
</msub>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mi>T</mi>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>+</mo>
<msub>
<mi>&Gamma;</mi>
<mn>2</mn>
</msub>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mi>T</mi>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
<mn>2</mn>
</mfrac>
<mo>=</mo>
<mfenced open = "(" close = ")">
<mtable>
<mtr>
<mtd>
<mrow>
<mi>m</mi>
<mo>&CenterDot;</mo>
<mi>r</mi>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>x</mi>
<mn>1</mn>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>+</mo>
<mi>a</mi>
</mrow>
</mtd>
</mtr>
<mtr>
<mtd>
<mrow>
<mi>m</mi>
<mo>&CenterDot;</mo>
<mi>r</mi>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>x</mi>
<mn>2</mn>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>+</mo>
<mi>a</mi>
</mrow>
</mtd>
</mtr>
<mtr>
<mtd>
<mo>.</mo>
</mtd>
</mtr>
<mtr>
<mtd>
<mo>.</mo>
</mtd>
</mtr>
<mtr>
<mtd>
<mo>.</mo>
</mtd>
</mtr>
<mtr>
<mtd>
<mrow>
<mi>m</mi>
<mo>&CenterDot;</mo>
<mi>r</mi>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>x</mi>
<mi>n</mi>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>+</mo>
<mi>a</mi>
</mrow>
</mtd>
</mtr>
</mtable>
</mfenced>
</mrow>
该温度矩阵为经过双端单路解调后得到的温度矩阵；
步骤二、ARM处理器结合风速传感器、温度传感器采集的热风炉外界环境风速、温度值，对分布式光纤传感器采集到的温度数据进行补偿修正；经步骤二补偿修正后温度矩阵为：
<mrow>
<msub>
<mi>&Gamma;</mi>
<mi>z</mi>
</msub>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mi>T</mi>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mn>1</mn>
<mrow>
<mi>h</mi>
<mi>w</mi>
<mo>+</mo>
<mn>1</mn>
</mrow>
</mfrac>
<mfenced open = "{" close = "}">
<mtable>
<mtr>
<mtd>
<mrow>
<mi>m</mi>
<mo>&CenterDot;</mo>
<mi>r</mi>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>x</mi>
<mn>1</mn>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>+</mo>
<mi>a</mi>
</mrow>
</mtd>
</mtr>
<mtr>
<mtd>
<mrow>
<mi>m</mi>
<mo>&CenterDot;</mo>
<mi>r</mi>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>x</mi>
<mn>2</mn>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>+</mo>
<mi>a</mi>
</mrow>
</mtd>
</mtr>
<mtr>
<mtd>
<mo>.</mo>
</mtd>
</mtr>
<mtr>
<mtd>
<mo>.</mo>
</mtd>
</mtr>
<mtr>
<mtd>
<mo>.</mo>
</mtd>
</mtr>
<mtr>
<mtd>
<mrow>
<mi>m</mi>
<mo>&CenterDot;</mo>
<mi>r</mi>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>x</mi>
<mi>n</mi>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>+</mo>
<mi>a</mi>
</mrow>
</mtd>
</mtr>
</mtable>
</mfenced>
<mo>+</mo>
<mfrac>
<mrow>
<mi>h</mi>
<mo>&CenterDot;</mo>
<mi>w</mi>
</mrow>
<mrow>
<mi>h</mi>
<mi>w</mi>
<mo>+</mo>
<mn>1</mn>
</mrow>
</mfrac>
<msub>
<mi>T</mi>
<mi>a</mi>
</msub>
<mo>&CenterDot;</mo>
<mi>I</mi>
</mrow>
式中，Ta为热风炉外界环境温度，w为热风炉外界环境风速，h为对流换热系数；
步骤三、ARM处理器将修正后的温度通过工业以太网接口发送至上位机，并将修正后温度数据输送至显示及报警模块进行在线显示和异常报警提示。
2.根据权利要求1所述的一种基于分布式光纤的高炉热风炉温度监测方法，其特征在于：进行高炉热风炉温度监测的***包括上位机、ARM处理器、显示及报警模块、分布式光纤传感器和分布式光纤，所述的分布式光纤横向缠绕于热风炉炉顶部位，该分布式光纤的始端和末端均与分布式光纤传感器相连，所述的分布式光纤传感器包括激光发射源、光脉冲调制器、光脉冲同步驱动电路、光纤耦合器、光路选择开关、分光器、2个光滤波器、2个光电转换和放大器、高速数据采集卡和DSP单元；所述的DSP单元经光脉冲同步驱动电路控制光脉冲调制器，光脉冲调制器调制激光发射源发出的激光并输送给光纤耦合器；所述的光纤耦合器与光路选择开关电连接，分布式光纤的始端和末端均与光路选择开关相连；所述的光纤耦合器还与分光器电连接，分光器的输出端分别与第一光滤波器、第二光滤波器相连，所述的第一光滤波器经第一光电转换和放大器与高速数据采集卡相连，所述的第二光滤波器经第二光电转换和放大器与高速数据采集卡相连，高速数据采集卡的输出端与DSP单元的输入端相连，分布式光纤传感器通过并行数据线与ARM处理器相连，分布式光纤传感器接收分布式光纤产生的背向散射信号，进行解调提取分布式光纤上各测量点的温度值发送至ARM处理器；所述的ARM处理器通过工业以太网接口与上位机相连，该ARM处理器还与显示及报警模块电连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于分布式光纤的高炉热风炉温度监测方法，其特征在于：所述热风炉温度监测***还包括风速传感器和温度传感器，该风速传感器和温度传感器均与ARM处理器电连接，风速传感器检测热风炉外界环境风速，温度传感器检测热风炉外界环境温度。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510128658.5A CN104697665B (zh) | 2015-03-23 | 2015-03-23 | 一种基于分布式光纤的高炉热风炉温度监测方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510128658.5A CN104697665B (zh) | 2015-03-23 | 2015-03-23 | 一种基于分布式光纤的高炉热风炉温度监测方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104697665A CN104697665A (zh) | 2015-06-10 |
| CN104697665B true CN104697665B (zh) | 2017-09-19 |
Family
ID=53345027
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510128658.5A Active CN104697665B (zh) | 2015-03-23 | 2015-03-23 | 一种基于分布式光纤的高炉热风炉温度监测方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104697665B (zh) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105241576B (zh) * | 2015-09-10 | 2017-12-15 | 马鞍山市安工大工业技术研究院有限公司 | 一种基于分布式光纤的高炉热风炉内衬侵蚀建模方法 |
| CN106248724B (zh) * | 2016-07-19 | 2019-02-05 | 西安交通大学 | 一种带有球窝/球凸结构的透平叶片冷却通道传热实验*** |
| CN108132109A (zh) * | 2018-01-31 | 2018-06-08 | 广州汉光电气股份有限公司 | 一种分布式光纤测温*** |
| CN108289130B (zh) * | 2018-03-14 | 2021-07-06 | 浙江禹控科技有限公司 | 一种用于水利物联网感控平台的智能终端及数据传输方法 |
| CN110646163B (zh) * | 2019-09-30 | 2021-07-16 | 东北大学 | 一种热态高炉装配*** |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN202533197U (zh) * | 2012-02-13 | 2012-11-14 | 湖北擎宇科技有限公司 | 转炉/高炉炉壳外表面温度在线监测装置 |
| CN202720477U (zh) * | 2012-08-30 | 2013-02-06 | 威海北洋电气集团股份有限公司 | 基于ARM-Linux的光纤测温控制器及测温装置 |
| CN203259267U (zh) * | 2013-04-09 | 2013-10-30 | 武汉钢铁(集团)公司 | 炼钢转炉炉体温度传感监测装置 |
| CN203414197U (zh) * | 2013-08-22 | 2014-01-29 | 武汉钢铁(集团)公司 | 用于测量转炉温度的装置 |
| CN103575424A (zh) * | 2013-11-27 | 2014-02-12 | 威海北洋电气集团股份有限公司 | 温度波动度可控的分布式光纤传感器及测温***和方法 |
| CN204064507U (zh) * | 2014-08-11 | 2014-12-31 | 武汉钢铁(集团)公司 | 一种应用于高炉热风炉的光纤测温装置 |
-
2015
- 2015-03-23 CN CN201510128658.5A patent/CN104697665B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN202533197U (zh) * | 2012-02-13 | 2012-11-14 | 湖北擎宇科技有限公司 | 转炉/高炉炉壳外表面温度在线监测装置 |
| CN202720477U (zh) * | 2012-08-30 | 2013-02-06 | 威海北洋电气集团股份有限公司 | 基于ARM-Linux的光纤测温控制器及测温装置 |
| CN203259267U (zh) * | 2013-04-09 | 2013-10-30 | 武汉钢铁(集团)公司 | 炼钢转炉炉体温度传感监测装置 |
| CN203414197U (zh) * | 2013-08-22 | 2014-01-29 | 武汉钢铁(集团)公司 | 用于测量转炉温度的装置 |
| CN103575424A (zh) * | 2013-11-27 | 2014-02-12 | 威海北洋电气集团股份有限公司 | 温度波动度可控的分布式光纤传感器及测温***和方法 |
| CN204064507U (zh) * | 2014-08-11 | 2014-12-31 | 武汉钢铁(集团)公司 | 一种应用于高炉热风炉的光纤测温装置 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| Marcelo A. Soto, et al.High-Performance Raman-Based Distributed Fiber-Optic Sensing Under a Loop Scheme Using Anti-Stokes Light Only.《IEEE Photonics Technology Letters》.2011,第534-536页. * |
| Radiation-tolerant Raman Distributed Temperature monitoring system for large nuclear infrastructures;Alberto Fernandez Fernandez, et al;《IEEE Transactions on Nuclear Science》;20060131;第2页第3段，图2 * |
| 分布式光纤测温***中解调方法的优化;吴延华等;《化工自动化及仪表》;20130321;第40卷(第2期);第216-218页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104697665A (zh) | 2015-06-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104697665B (zh) | 一种基于分布式光纤的高炉热风炉温度监测方法 | |
| CN105241576B (zh) | 一种基于分布式光纤的高炉热风炉内衬侵蚀建模方法 | |
| CN102539012B (zh) | 微小区域温度测量的光纤法布里-珀罗温度传感器及其测量方法 | |
| CA1158887A (en) | Surface temperature measuring apparatus for object within furnace | |
| CN201974251U (zh) | 电力电缆分布式光纤在线温度监测*** | |
| CN202522326U (zh) | 接触—非接触式蓝宝石红外测温*** | |
| CN106225951A (zh) | 蓝宝石光纤黑体腔高温传感器及其测温方法 | |
| CN103644973A (zh) | 监测钢结构桥梁路面温度信息的方法、装置及*** | |
| CN113029080B (zh) | 一种隧道裂缝深度的非接触移动式快速测量方法与装置 | |
| CN206504806U (zh) | 蓝宝石光纤黑体腔温度传感器 | |
| CN103353359A (zh) | 分布式感温光纤一点校准方法 | |
| CN101750149A (zh) | 真空腔式辐射源温度传感器 | |
| CN207031471U (zh) | 利用矩形原理测量高炉布料溜槽倾角的仪器 | |
| CN103884448A (zh) | 测量构件内部温度的置入式x射线成像方法与设备 | |
| CN105181171B (zh) | 一种基于分布式光纤的热风管温度检测方法 | |
| CN201258340Y (zh) | 高炉热风炉拱顶热风温度测量装置 | |
| CN106257249A (zh) | 适用于隧道测温的分布式光纤测温***以及测温方法 | |
| CN201724741U (zh) | 高温金属液体测温传感器 | |
| CN214583662U (zh) | 一种沥青路面压实温度检测*** | |
| CN114198645A (zh) | 一种热力管道泄露监测*** | |
| CN202710205U (zh) | 测量物体内部温度的x射线成像设备 | |
| CN112831623A (zh) | 一种预防高炉炉缸烧穿的方法 | |
| CN203719793U (zh) | 一种水泥回转窑温度场在线检测装置 | |
| CN1047440C (zh) | 带渗透式窥视管的光学温度传感器 | |
| CN105698940B (zh) | 一种用于高温液态金属的测温枪以及测温*** |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20180212 Address after: No. 578 Taibai Road 243071 in Anhui province Ma'anshan City Economic and Technological Development Zone Co-patentee after: Fang Ting Patentee after: MAANSHAN AHUT INDUSTRIAL TECHNOLOGY RESEARCH INSTITUTE Co.,Ltd. Address before: No. 578 Taibai Road 243071 in Anhui province Ma'anshan City Economic and Technological Development Zone Patentee before: MAANSHAN AHUT INDUSTRIAL TECHNOLOGY RESEARCH INSTITUTE Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20180704 Address after: 243000 new material industry park, new town, bwang District, Ma'anshan, Anhui Patentee after: Anhui woodpecker intelligent technology Ltd. Address before: 243071 No. 578 Taibai Road, Ma'anshan economic and Technological Development Zone, Anhui Co-patentee before: Fang Ting Patentee before: MAANSHAN AHUT INDUSTRIAL TECHNOLOGY RESEARCH INSTITUTE Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20221020 Address after: 243000 No. 100, Dongcheng Road, Bowang District, Ma'anshan City, Anhui Province Patentee after: Ma'anshan Boxin Hi Tech Industrial Service Co.,Ltd. Address before: 243000 new material industry park, new town, bwang District, Ma'anshan, Anhui Patentee before: Anhui woodpecker intelligent technology Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240306 Address after: 243000, 2nd Floor, Building 12, Shuangchuang Park, No.1 Hengwang Science and Technology Industrial Park, Xinshi Town, Bowang District, Ma'anshan City, Anhui Province Patentee after: Ma'anshan Jirong Electronic Technology Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 243000 No. 100, Dongcheng Road, Bowang District, Ma'anshan City, Anhui Province Patentee before: Ma'anshan Boxin Hi Tech Industrial Service Co.,Ltd. Country or region before: China |
|
| TR01 | Transfer of patent right |