光纤光栅传感技术及其在石油工业中的应用

阐述了光纤光栅温度和应变传感的响应机理,对光纤光栅多参量区分测量技术和光纤光栅传感网络复用与解调技术进行了综合评述.结合光纤光栅传感技术的本质突出优势和石油工业特点,讨论了其在油气生产中温度和压力测量、测井技术、地震波检测、长距离石油管道监测等方面的应用.

基于光纤Bragg光栅反射波带宽展宽的压力传感研究

报道了一种新颖的光纤Bragg光栅压力传感装置 ,提出并实现了利用光纤Bragg光栅反射波带宽展宽实现压力传感的新方法 利用压力作用下双孔悬臂梁非均匀应变带动光栅使Bragg反射波漂移的同时带宽展宽 ,实现压力传感 在 0～ 2 3 .5N的测量范围内 ,基于光谱分析仪 0 .0 5nm的光谱分辨率 ,压力分辨率为 0 .54N ,带宽最大展宽量 2 .1 4nm ,压力响应曲线具有良好的线性 多次测量表明 :展宽波型稳定 。

光纤Bragg光栅温度传感滞后性研究

设计并建立了光纤Bragg光栅(FBG)温度传感实验装置,在20～260℃温度范围内对掺Ge单模FBG进行温度传感性能测试。通过比较升温与降温过程各相同温度点FBG中心反射漂移差,发现FBG对温度响应具有滞后性,滞后时间随温度的升高而减小。理论系统分析了滞后原因及规律,并提出了解决方法。

单光纤光栅波谱展宽温度压力同时区分测量

报道了利用单光纤布拉格光栅反射波带宽展宽技术实现温度与压力同时区分测量的新方案。通过聚合物材料将光栅粘接于双孔悬臂梁非均匀应变区 ,在压力作用下悬臂梁带动光栅发生非均匀应变 ,使布拉格反射波波长漂移的同时带宽展宽 ,而温度变化仅引起反射波波长漂移。在 2 0～ 10 0℃和 0～ 7.8N的温度和压力测量范围内 ,温度测量精度± 1.1℃ ,压力测量精度± 0 .18N ,布拉格反射波中心波长漂移量和带宽展宽量随温度和压力的变化呈良好的线性关系 ,线性度均高于 99.6 %。多次测量表明 ,此方案的展宽波形稳定 ,重复性好。