ГлавнаяКаталогИзмерительные приборы для волоконной оптикиОптоволоконные системы мониторинга и волоконные датчики

Оптоволоконные системы мониторинга и волоконные датчики

В настоящее время волоконно-оптические технологии находят широкое применение в различных областях науки и техники. Одним из основных приложений волоконной оптики является создание портативных высокочувствительных датчиков. Датчики температуры, давления, деформации, вибрации, угла наклона и линейных перемещений широко используются в отраслях мониторинга трубопроводов, теплотрасс, силовых кабелей, шахт, и так далее. 

Волоконные датчики имеют неоспоримые преимущества в эксплуатации перед электронными, среди которых:
  • Нечувствительность к электромагнитным помехам;
  • Химическая и биологическая инертность;
  • Возможность создания распределённых систем измерения;
  • Возможность расположения чувствительного элемента на большом расстоянии от блока опроса.

Распределенные датчики температуры

Распределенный датчик температуры (Distributed temperature sensor, DTS) предназначен для измерений температуры объекта вдоль всего волоконного кабеля. При этом в качестве датчика выступает само волокно, изменяющее свои характеристики в зависимости от внешних факторов, в частности, температуры, а оценку таких изменений производит специальное устройство. Посылая оптический сигнал вдоль волоконно-оптического тракта, прибор фиксирует изменения спектра исходного импульса, вызванные эффектом Рамана. Распределённые датчики температуры находят следующие применения:

  • Измерение механической нагрузки и усталости материалов,
  • Проектирование и изготовление композитных материалов,
  • Создание встроенных сенсоров,
  • Анализ температурного профиля,
  • Мониторинг целостности конструкций,
  • Валидация моделей и симуляций.

Точечные датчики температуры

Точечный датчик температуры – датчики, в которых наиболее часто чувствительным элементом являются волоконные брэгговские решетки (ВБР), сформированные путём модуляции показателя преломления в световедущей области волокна. Максимально эффективно отражая излучение с определенной длиной волны, такие решетки посылают обратный сигнал в опросное устройство (интеррогатор). Спектр отражения ВБР изменяется за счет увеличения/уменьшения периода решетки, который зависит от внешних воздействий.

При сборке измерительной системы зачастую изготавливается кабель с оптическим волокном, в котором записан массив ВБР, каждая из которых будет являться чувствительным элементом в определённой точке пространства. Таким образом можно получать информацию об изменении температуры в множестве точек одновременно, используя при этом только один волоконный кабель. Благодаря этому, такие датчики востребованы в следующих отраслях:

  • Строительство и мониторинг состояния гражданских сооружений (мосты, здания, дамбы, ЛЭП, туннели и т.п.)
  • Нефтегазовая
  • Энергетическая (ветряные турбины, трубопроводы, АЭС)
  • Транспортная
  • Аэрокосмическая и морская

Опросное устройство (интеррогатор)

Запрос и интерпретация сигнала, поступающего с волоконных датчиков осуществляется посредством опросного устройства (интеррогатора). В основе этого инструмента чаще всего лежит быстрый перестраиваемый лазер, генерирующий световые импульсы с высокой частотой и регистрирующие и электронные компоненты, обрабатывающие обратный сигнал. Таким образом интеррогатор осуществляет почти одновременные высокоточные измерения температуры в разных точках волоконного кабеля, что является необходимым критерием при работе со сложными, крупномасштабными конструкциями.  

В зависимости от Ваших задач, компания «Специальные системы. Фотоника» окажет посильную помощь в выборе и внедрении оборудования для мониторинга Вашей системы. Наша компания является официальным дистрибьютером компаний Fibercore, General Photonics, iXBlue, FiberPro, Luna, Optilab, OZ Optics, Smart Fibres, и доставит выбранный товар в любой регион России. Пожалуйста обратитесь к специалистам нашей компании для получения технической консультации и подбора решения для Вашей системы.

Главные разделы продукции
Фильтр
Производитель

Мой заказ
Мой заказ