Што е сензор за оптички влакна? Дистрибуирани сензори за оптички влакна и сензори за решетки

Сензор за температура со оптички влакна, Интелигентен систем за следење, Дистрибуиран производител на оптички влакна во Кина

Што е сензор со оптички влакна?

Технологијата за сензори со оптички влакна собира податоци за напрегање и температура поврзани со структурата за да ја потврди структурата и термичкиот модел, обезбеди структурен интегритет, и подобрување на оперативната ефикасност.
Сензор со оптички влакна и традиционална технологија

Мерачите и термопаровите долго време се стандарди за мерење на напрегање и температура за време на процесот на тестирање. Иако овие технологии постојат со децении, тие не се секогаш способни ефикасно да ги тестираат и следат денешните иновации. Ограничувањата на наследените технологии не се поврзани со точноста, но главно до нивото на увид што го даваат податоците. Мерачите и термопаровите обезбедуваат само информативни точки, додека одредени видови сензори за оптички влакна можат да обезбедат просторно континуирани податоци по целата должина на оптичкото влакно. Затоа, инженерите можат да го измерат полето на напрегање и дистрибуцијата на температурата на структурата за подобро да го разберат однесувањето на компонентите под различни услови. Точките сензори им дозволуваат само на инженерите да ги следат клучните точки, додека се дистрибуира (просторни континуирани податоци) сензорите можат да ги мерат клучните точки и што се случува меѓу нив. Овој увид е многу вреден при дизајнирање на нови композитни материјали. Покрај тоа, сензорите за оптички влакна можат да бидат вградени во материјали за подобро разбирање на внатрешното однесување на композитните компоненти и структури.

Основи на сензори за оптички влакна

Вродената технологија за сензори за оптички влакна, во кој самиот кабел со оптички влакна е сензор. Во поделбата на внатрешните сензори, генерално постојат три генерации на технологии: точка влакна Брег решетка (FBG) базирани сензори, расфрлање, и просторно континуирано FBG. Технологијата на расејување прифаќа целосно дистрибуирано мерење, додека FBG технологијата може да има мал број на сензорни точки или целосна дистрибуција, во зависност од тоа како системот го толкува сигналот од сензорните елементи.

FBG делува како мало огледало и се произведува во јадрото на оптичките влакна. Кога светлината се шири по оптичките влакна, секоја решетка рефлектира дел од сигналот назад во системот. Системот ги препознава промените во повратниот сигнал и ги толкува овие информации за да обезбеди точни мерења на напрегање и температура. Повеќето системи базирани на FBG имаат одредени точки за чувствителност долж секое влакно. Иако оваа функција на мултиплексирање е голем напредок во традиционалната технологија, сè уште не може да ја обезбеди густината на сензорот потребна за следење помеѓу критичните области. Некои предности на точка FBG сензори вклучуваат точност, способноста да се изврши динамичко тестирање, и брзо стекнување податоци.

Технологијата на расејување воопшто не користи FBG, но се потпира на дефекти во оптичките кабли за да добие отчитувања. Во моментов, три различни типови на техники на расејување се користат во системите за сензори, секој со различни функции. Општо земено, Системите за сензори со оптички влакна базирани на расејување имаат корист од дистрибуираните податоци и долгите должини на сензори. Сепак, тие имаат ниска верност на податоците, многу бавни стапки на стекнување податоци од редот на неколку минути, и се подложни на ограничувања на вибрации при вршење статички операции.