分布式光纤振动传感系统计量校准规范JJF(津)118-2024.pdf

JJF(津)1182024 MetrologicalCalibration Specification for Distributed Optical Fiber Vibration Sensing Systems 2024-06-30 实施 2024-03-30 发布 分布式光纤振动传感系统计量校准规范118-2024 发 布 JJF(津)1182024 MetrologicalCalibration Specification for Distributed Optical Fiber Vibration Sensing Systems 归 口 单 位：天津市市场监督管理委员会 主要起草单位：天津市计量监督检测科学研究院 参加起草单位：天津大学 天津求实飞博科技有限公司 天津精仪精测科技有限公司 天津慧感光电科技有限公司 本规范委托天津市计量监督检测科学研究院负责解释 118-2024 分布式光纤振动传感系统 计量校准规范 JJF(津)1182024 本规范主要起草人：李元耀（天津市计量监督检测科学研究院）张 涛（天津市计量监督检测科学研究院）参加起草人：刘红光（天津市计量监督检测科学研究院）丁振杨（天津大学）刘 柯（天津求实飞博科技有限公司）封 皓（天津精仪精测科技有限公司）刘 震（天津慧感光电科技有限公司）JJF(津)1182024 I 目 录 引言.（II）1 范围.（1）2 引用文件.（1）3 概述.（1）4 计量特性.（2）4.1 最大测量长度.（2）4.2 定位误差.（2）4.3 空间分辨率.（2）4.4 输出光功率.（2）5 校准条件.（2）5.1 环境条件.（2）5.2 校准用计量器具.（2）6 校准项目和校准方法.（2）6.1 校准前的准备.（2）6.2 最大测量长度.（3）6.3 定位误差.（3）6.4 空间分辨率.（3）6.5 输出光功率.（4）7 校准结果表达.（4）8 复校时间间隔.（5）附录 A 校准证书内页推荐格式.（5）附录 B 校准原始记录推荐格式.（7）附录 C 分布式光纤振动传感系统不确定度评定示例.（8）JJF(津)1182024 II 引 言 JJF 1071-2010国家计量校准规范编写规则、JJF 1001-2011通用计量术语及定义、JJF 1059.1-2012测量不确定度评定与表示共同构成支撑本校准规范制定工作的基础性系列规范。本规范为首次制定。JJF(津)1182024 1 分布式光纤振动传感系统计量校准规范 1 范围 本规范适用于分布式光纤振动传感系统的校准。2 引用文件 本规范引用了下列文件：JJG 959 光时域反射计检定规程 JJF 1198-2022 通信用可调谐激光源校准规范 凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改版）适用于本规范。3 概述 分布式光纤振动传感系统，又称分布式光纤振动检测（DVS）系统，是由监测主机和传感光缆组成。图 1 分布式光纤振动传感系统工作原理图 传感系统依据光弹效应或者拉曼散射等基本原理实现监测。光弹效应使光纤在受到微小应变时折射率发生变化，进而引起光纤中瑞利散射光信号的干涉相位发生变化，实现对探测光缆周围环境中的振动或者声波信号的分布式探测；而利用光纤的本征特性、光纤受激拉曼散射的放大原理、光纤的反斯托克斯拉曼散射波强度受光纤振动调制的原理和光时域反射原理也可以实现振动传感监测。其工作原理图如图1所示。光源 耦合器 探测器 传感光缆 参考臂 测量臂 反射镜 JJF(津)1182024 2 入射光与光纤沿线某点的后向散射光产生干涉，该点上的声音或振动的变化会引起该干涉光相位的线性变化，因此在接收端对该点的干涉光相位进行解调就可以确定声音或振动的变化量。由于光纤在空间中的连续分布，可以定量检测到空间上的任意一点发生的物理量的变化，从而实现分布式传感。4 计量特性 4.1 最大测量长度：10km。4.2 定位误差：优于20m。4.3 空间分辨率：10m。4.4 输出光功率：（-30+14）dBm。4.1、4.3 按送检仪器技术说明书要求。注：校准工作不做判断合格与否，上述计量特性要求仅供参考。5 校准条件 5.1 环境条件 5.1.1 环境温度：（235），校准期间温度变化不超过 2。5.1.2 相对湿度：80。5.1.3 供电电压：交流（22011）V，频率：(501）Hz。5.1.4 周围无影响校准结果的振动和强磁场。5.2 校准用计量器具 5.2.1 光时域反射计（OTDR）：优于（1+210-5 L+取样分辨力）m，L 为测试距离。5.2.2 振动标准装置：加速度测量不确定度优于 3%(k=2)。5.2.3 光功率计：测量不确定度：5%(k=2)。5.2.4 标准钢卷