中科大和地震局联手,让光纤变身“温度计”和“地震仪”

2021-10-24 15:36:19 | 来源: | 参与: 0 | 作者:科技日报

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  中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心副研究员张强在介绍DTS在地震局内对温度的监测情况。

 

  前不久,科技部部长王志刚在调研“科技冬奥”时,向冬奥会筹办百日科技攻坚发出“动员令”。中国科学院院士、地球物理学家、中国地震局科技委主任陈颙告诉科技日报记者,研究团队积极响应这一“动员令”,集中力量对激光光源、核心算法等关键技术进行攻关,研制出包括激光光源系统、信号解调和数据处理系统等模块的分布式光纤温度传感(DTS)系统,它具有完全知识产权,全部器件均为国产。

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  中科院院士陈颙在介绍相关情况。

 

  温度对冰雪运动有很大影响。此前的研究表明,零下7℃,最有利于滑冰运动;零下3℃,最有利于滑雪运动。适宜的温度,有助于运动员发挥最好水平。“温度测量技术是冰雪运动会的科技支撑,运动场地冰雪的动态温度变化是运动会的基本科学数据。” 陈颙说。

  传统测温手段一般分为接触式和非接触式,大多采用水银温度计和红外测温仪。但这些测温方式往往是单点测量,无法全面及时反映温度的时空变化。DTS正可以解决这一痛点。在冰雪比赛场地附近埋设一条温度测量光纤,就能对整条赛道每隔1米甚至更短距离的温度变化进行监测,测量精度可达0.1℃。

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  分布式光纤温度监测仪 张强/摄

 

  中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心教授陈旸介绍,分布式光纤传感系统,可以监测温度、应变和振动,拓展传统方式无法或难以监测的区域。比如说,人类现在对地下的认知还非常匮乏,要实现地下测温,更是困难重重。但如果把光纤沿井口放入地下,就好办得多,专业人员只需在地面用设备接收并解析数据即可。

  这类监测,还可以及时发现大型设施的潜在故障。它在输电网络、石油化工、大型仓库中,在深地和深海探测中,都能得到应用。

  陈颙表示,下一步,他们将推动分布式光纤传感软硬件的研发和成果产业化,推动分布式光纤传感监测网络建设,拓展其应用领域。

  (本文图片除注明外均由科技日报记者张盖伦拍摄)

责编:杨征帆

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