Sensori di temperatura a fibra ottica INNO ,sistemi di monitoraggio della temperatura.
L'host di monitoraggio dell'analizzatore ottico nel dominio del tempo Brillouin IF-BOTDA, noto anche come sensore di temperatura e deformazione distribuito in fibra ottica, adotta l'effetto di retrodiffusione Brillouin in fibra ottica e il principio della riflessione ottica nel dominio del tempo OTDR. È l'ultima generazione di sensori distribuiti in fibra ottica al mondo, che può raggiungere la temperatura, sforzo, e misura dello spettro in vari punti lungo la fibra ottica per distanze ultra lunghe. La distanza massima di misurazione è fino a 60 km, La precisione della misurazione è 1 °C/20ue, e il tempo di misurazione è di 60 secondi. Il sistema utilizza come sensori fibre ottiche monomodali di comunicazione standard, che combinano trasmissione e rilevamento, e può monitorare in tempo reale sottili variazioni di temperatura e deformazione. Ha importanti applicazioni in campi come gli oleodotti e gli oleodotti a lunga distanza, cavi compositi optoelettronici sottomarini, Linee aeree elettriche, dighe, Ponti, and so on.
Caratteristiche funzionali
Misurazione distribuita continua a lunghissima distanza, con una distanza di misurazione massima di 120 km
Temperatura, sforzo, e la frequenza devono essere misurati
Elevata precisione di misurazione, Misurazione stabile e affidabile
Codifica assoluta della frequenza, non influenzato dalle fluttuazioni dell'intensità della sorgente luminosa, micropiegatura in fibra ottica, Perdita di idrogeno in fibra ottica, and so on. La fibra di comunicazione monomodale può essere utilizzata direttamente per i sensori, integrante “Trasmissione” e “Rilevamento”
Principio di misura dell'analizzatore ottico nel dominio del tempo Brillouin
Quando la luce viene trasmessa nelle fibre ottiche, a causa della leggera non uniformità delle proprietà ottiche come la densità e l'indice di rifrazione del materiale in fibra, La luce incidente produrrà fenomeni di dispersione. Lo scattering di Brillouin è il processo di diffusione della luce generato dall'interazione tra le onde luminose e le onde sonore durante la propagazione nelle fibre ottiche. Quando la temperatura ambiente cambia o la fibra ottica subisce una deformazione, Cambieranno sia la velocità del suono che l'indice di rifrazione della luce nella fibra ottica, con conseguente variazione dello spostamento di frequenza di Brillouin, e la variazione dello spostamento di frequenza di Brillouin è A. Esiste una relazione lineare tra la temperatura AT attorno alla fibra ottica e la deformazione assiale Ax.
Nella formula, Cx e Cx rappresentano il coefficiente di temperatura e il coefficiente di deformazione dello spostamento di frequenza di Brillouin della fibra, rispettivamente. Il sensore a fibra ottica Brillouin adotta la codifica assoluta della frequenza, che non è influenzato dalle fluttuazioni della potenza della sorgente luminosa, perdita di giunzione delle fibre, micro curvatura delle fibre, perdita di fibre, and so on. La precisione di misurazione è elevata, e la misurazione è stabile e affidabile a lungo termine.
L'analizzatore ottico nel dominio del tempo BOTDA di Brillouin si basa sull'effetto di scattering di Brillouin stimolato. Utilizza due sorgenti laser a larghezza di linea ultra stretta, vale a dire la luce della pompa (segnale luminoso a impulsi) e luce sonda (segnale luminoso continuo), da iniettare ad entrambe le estremità della fibra di rilevamento, Misurare il segnale luminoso della sonda all'estremità della luce pulsata della fibra di rilevamento, ed eseguire l'acquisizione e l'elaborazione dei dati ad alta velocità. Quando la differenza di frequenza tra la luce della pompa e la luce della sonda è uguale allo spostamento di frequenza di Brillouin in una certa regione della fibra, l'effetto di amplificazione di Brillouin stimolato si verifica in quella regione, e il trasferimento di energia avviene tra le due sorgenti luminose. Scansionando e rilevando la frequenza della luce, lo spettro di Brillouin in qualsiasi punto lungo la fibra ottica può essere ottenuto, ottenendo così misure distribuite di temperatura e deformazione. Grazie all'uso dell'effetto di amplificazione Brillouin stimolato, Il segnale diffuso all'estremità della fibra di rilevamento viene efficacemente amplificato. Pertanto, BOTDA può raggiungere misurazioni ad alta precisione fino a 60 km, e le prestazioni di misurazione sono di gran lunga superiori ai sensori in fibra ottica basati sullo scattering Raman.
Raccolta dati in tempo reale: Raccolta in tempo reale dei valori dello spettro Brillouin della fibra dall'area monitorata punto per punto, Formando un database di temperatura e deformazione in tempo reale.
Visualizzazione dei dati in tempo reale: Visualizzazione in tempo reale delle curve di distribuzione della temperatura e della deformazione raccolte dall'area corrente.
Vista visiva: Mappare l'instradamento dei cavi in fibra ottica di rilevamento e l'area di monitoraggio uno per uno in base alle esigenze del cliente, e visualizzare visivamente la posizione dell'allarme.
◆ Allarmi multipli multilivello: Fornisce tre metodi di allarme: Valore fisso, tasso di variazione, e differenze regionali. Il valore di allarme può essere impostato a più livelli in base alle esigenze dell'utente.
◆ Allarme di impostazione della zona: L'area monitorata può essere suddivisa in più zone, e ogni zona può impostare in modo indipendente i valori di allarme per ottenere un monitoraggio differenziato.
◆ Visualizzazione dei dati storici: Gli utenti possono utilizzare il database per cercare la curva di deformazione della temperatura di un certo periodo di tempo in una determinata area e calcolare l'andamento storico delle variazioni di deformazione della temperatura in un determinato punto.
Riproduzione dinamica delle curve: Gli utenti possono riprodurre dinamicamente i dati di temperatura e deformazione per un certo periodo di tempo, visualizzazione visiva dell'andamento delle variazioni dell'intera curva di temperatura e deformazione.
