This thesis explores and evaluates the temperature measuring capabilities of a phase-sensitive optical time-domain reflectometer (φ-OTDR), which exploits Rayleigh backscattering in normal single mode optical fibers. The device is constructed and its setup explained, and a protocol for making temperature measurements with it is developed. Performance tests are made and the device is shown to achieve fully distributed temperature measurements on fibers hundreds of meters in length with a spatial resolution of 1 m and a temperature resolution of 0.1 K. In addition, the capabilities of the device to measure normal strain in the measurement fiber are tested using the same approach, albeit with less success. The device is capable of very precise measurements, making it very sensitive to the environmental conditions around the measuring fiber but also susceptible to disturbances. Some discussion is had on how to avoid or deal with these disturbances. Furthermore, the technique is shown to be able to run in conjunction with other φ-OTDR measurement techniques from the same device simultaneously. / Det här examensarbetet utforskar och utvärderar förmågorna att mäta temperatur hos en fas-känslig optisk tidsdomän-reflektometer (φ-OTDR), som utnyttjar bakåtriktad Rayleigh-spridning i vanliga optiska singelmodfibrer. Anordningen konstrueras och dess komponentstruktur förklaras, och ett protokoll tas fram för att utföra mätningar med den. Prestandatester utförs och anordningen visas kapabel att göra fullt distribuerade temperaturmätningar längs hundratals meter långa fibrer, med en rymdsupplösning på 1 m och en temperaturupplösning på 0.1 K. Dessutom testas förmågan att mäta normaltöjning hos testfibern med samma metod, dock med mindre framgång. Anordningen är väldigt känslig för förhållandena i omgivningen runt mätningsfibern, vilket gör den kapabel till mätningar med mycket hög precision, men också mottaglig för störningar. Lite diskussion hålls kring hur dessa störningar kan undvikas eller hanteras. Vidare visas att mätningstekniken kan köras samtidigt som andra φ-OTDR-baserade tekniker från samma anordning.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-285902 |
| Date | January 2020 |
| Creators | Ek, Simon |
| Publisher | KTH, Tillämpad fysik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-SCI-GRU ; 2020:055 |
Page generated in 0.0026 seconds