Czujnik rozproszonego światłowodu to czujnik, który wykorzystuje unikalną technologię wykrywania rozproszonego światłowodu do pomiaru lub monitorowania rozkładu przestrzennego i informacji zmiennych w czasie wzdłuż ścieżki transmisji światłowodu. Rozmieszcza światłowód czujnikowy wzdłuż pola i może jednocześnie uzyskać przestrzenny rozkład mierzonego pola i informacje o zmianie w czasie, co jest atrakcyjne dla wielu zastosowań przemysłowych. Zasadą rozproszonego systemu wykrywania światłowodów jest jednoczesne wykorzystanie światłowodu jako wrażliwego elementu wykrywającego i nośnika sygnału transmisyjnego oraz przyjęcie zaawansowanej technologii otdr i technologii ofdr w celu wykrywania zmian temperatury i naprężeń w różnych pozycjach wzdłuż światłowodu aby zrealizować prawdziwie rozproszony pomiar. Zasada pomiaru temperatury micronooptics jest rozproszonym systemem wykrywania temperatury opartym na efekcie rozpraszania Ramana; zasadą pomiaru odkształcenia jest rozproszony system wykrywania temperatury i odkształcenia oparty na rozpraszaniu Brillouina, który może jednocześnie mierzyć temperaturę i odkształcenie. Wykorzystuje światłowód czujnikowy, który jest czuły na określone mierzone pole, aby zmierzyć podstawową stratę lub rozproszenie wzdłuż długości światłowodu. Zwykle stosuje się technologię otdr (optyczny reflektometr w dziedzinie czasu), aby uzyskać informacje o przestrzennej zmianie mierzonego pola z informacji wyjściowych. Dlatego ten czujnik ciągłego rozkładu może uzyskać rozkład mierzonego pola wzdłuż długości światłowodu z określoną rozdzielczością przestrzenną. Technologia OTDR jest obecnie niezbędnym urządzeniem do lokalizacji uszkodzeń (takich jak punkty przerwania) i diagnostyki w komunikacji światłowodowej. Najbardziej podstawową formą rozproszonego czujnika światłowodowego jest bezpośrednie wykorzystanie otdr do wykrywania nadmiernych lokalnych strat na długości światłowodu. Wstępnie zademonstrowano rozproszony czujnik temperatury światłowodu. Wykorzystuje charakterystykę, że współczynnik rozpraszania wstecznego zmienia się wraz z temperaturą. W celu poprawy czułości pomiaru zastosowano włókno z ciekłym rdzeniem. Wadą tego schematu jest to, że czułość światłowodu z rdzeniem stałym jest wyjątkowo niska, włókno z rdzeniem ciekłym jest niepraktyczne, a odbierany sygnał jest związany ze strukturą modową. Ponieważ parametry dwójłomności w światłowodach jednomodowych są wrażliwe na wiele wielkości fizycznych, takich jak naprężenie, ciśnienie, pole elektryczne i pole magnetyczne. Dlatego ta pochodna technologia OTDR ma szeroki potencjał aplikacyjny. Podstawową technologią OTDR jest zasadniczo radar optyczny. Zasada działania optycznego pomiędzy zwykłym radarem a rozproszonym czujnikiem światłowodowym jest podobna. Aby poprawić rozdzielczość przestrzenną pomiaru, opracowano różne technologie, takie jak ciągłe dostosowywanie zakresu fali (fmcw), które są zasadniczo technologiami odbicia w dziedzinie częstotliwości optycznych (ofdr). Kilku badaczy donosiło o wykorzystaniu związku między rozpraszaniem Ramana a temperaturą do tworzenia rozproszonego wykrywania temperatury. Jednym z nich jest użycie ulepszonego OTDR do analizy stosunku komponentów stokesowskich i antystokesowskich wstecznie rozproszonych. Ostatnio zgłoszono rozproszony czujnik temperatury, który mierzy tylko składową antystokesowską i dwustronną ramana otdr, o długości pomiaru 950m i rozdzielczości temperatury. Główną wadą tego schematu jest to, że współczynnik rozpraszania Ramana jest bardzo mały, prawie 3 rzędy wielkości niższy niż rozpraszanie Rayleigha, więc wymaga lasera o dużej mocy i niskoszumowego wzmacniacza o dużym wzmocnieniu. Ostatnio niektórzy ludzie badali związek między temperaturą a absorpcją lub fluorescencją włókna ziem rzadkich w celu utworzenia rozproszonego wykrywania temperatury. Jednak zastosowanie właściwości fluorescencyjnych wymaga, aby włókna ziem rzadkich miały krótki czas życia fluorescencji.
Przegląd rozproszonych czujników światłowodowych
Jul 01, 2021
Zostaw wiadomość
Klient na pierwszym miejscu
Mamy najbardziej profesjonalny personel sprzedaży i serwisu w tej samej branży, aby zapewnić Ci 24-godzinną obsługę. Mamy nadzieję, że osiągniemy sytuację korzystną dla wszystkich klientów. Serdecznie zapraszamy do odwiedzenia nas. Dziękuję!
