Ce este senzorul cu fibră optică? Senzori distribuiți cu fibră optică și senzori de grătare

Senzor de temperatură cu fibră optică, Sistem inteligent de monitorizare, Producător de fibră optică distribuită în China

Ce este detectarea prin fibră optică?

Tehnologia de detectare cu fibră optică colectează date de deformare și temperatură legate de structură pentru a valida structura și modelul termic, asigurarea integrității structurale, și îmbunătățirea eficienței operaționale.
Detectarea fibrei optice și tehnologia tradițională

Tensiometrele și termocuplurile au fost mult timp standardele pentru măsurarea deformării și temperaturii în timpul procesului de testare. Deși aceste tehnologii există de zeci de ani, nu sunt întotdeauna capabili să testeze și să monitorizeze în mod eficient inovațiile actuale. Limitările tehnologiilor vechi nu sunt legate de acuratețe, dar mai ales la nivelul de înțelegere oferit de date. Tensiometrele și termocuplurile oferă doar puncte de informare, în timp ce anumite tipuri de senzori de fibră optică pot furniza date spațiale continue pe toată lungimea fibrei optice. Deci, Inginerii pot măsura câmpul de deformare și distribuția temperaturii pe structură pentru a înțelege mai bine comportamentul componentelor în diferite condiții. Senzorii punctuali permit inginerilor doar să monitorizeze punctele cheie, în timp ce este distribuit (date spațiale continue) Senzorii pot măsura punctele cheie și ce se întâmplă între ele. Această perspectivă este foarte valoroasă atunci când proiectați noi materiale compozite. În plus, Senzorii de fibră optică pot fi încorporați în materiale pentru a înțelege mai bine comportamentul intern al componentelor și structurilor compozite.

Fundamentele detectării prin fibră optică

Tehnologia inerentă de detectare a fibrei optice, în care cablul de fibră optică în sine este un senzor. În diviziunea senzorilor interni, există, în general, trei generații de tehnologii: grătar Bragg din fibră punctuală (FBG) Pe bază de senzori, Împrăştiere, și FBG continuu spațial. Tehnologia de împrăștiere adoptă măsurători complet distribuite, în timp ce tehnologia FBG poate avea un număr mic de puncte de detectare sau distribuție completă, în funcție de modul în care sistemul interpretează semnalul de la elementele de detectare.

FBG acționează ca o oglindă mică și este fabricată în miezul fibrelor optice. Când lumina se propagă de-a lungul fibrei optice, Fiecare grilă reflectă o porțiune din semnal înapoi în sistem. Sistemul recunoaște modificările semnalului de retur și interpretează aceste informații pentru a oferi măsurători precise de deformare și temperatură. Majoritatea sistemelor bazate pe FBG au câteva puncte de detectare de-a lungul fiecărei fibre. Deși această funcție de multiplexare este un progres major în tehnologia tradițională, Încă nu poate furniza densitatea senzorului necesară pentru monitorizarea între zonele critice. Unele avantaje ale senzorilor FBG punctuali includ precizia, capacitatea de a efectua teste dinamice, și achiziție de date de mare viteză.

Tehnologia de împrăștiere nu folosește deloc FBG, dar se bazează pe defectele cablurilor optice pentru a obține citiri. Acum, Trei tipuri diferite de tehnici de împrăștiere sunt utilizate în sistemele de detectare, fiecare cu funcții diferite. General, Sistemele de detectare cu fibră optică bazate pe împrăștiere beneficiază de date distribuite și lungimi mari de detecție. Însă, au o fidelitate scăzută a datelor, rate de achiziție de date foarte lente de ordinul câtorva minute, și sunt susceptibile la limitări de vibrații atunci când efectuează operațiuni statice.