Волоконно-оптические датчики температуры INNO ,Системы контроля температуры.
Модуль мониторинга оптического анализатора временной области Brillouin IF-BOTDA, также известен как распределенный волоконно-оптический датчик температуры и деформации, использует оптоволоконный эффект обратного рассеяния Бриллюэна и принцип оптического отражения во временной области OTDR. Это новейшее поколение распределенных волоконно-оптических датчиков в мире, который может достигать температуры, напряжение, и измерение спектра в различных точках оптического волокна на сверхбольших расстояниях. Максимальное расстояние измерения до 60 км, Точность измерений составляет 1 °C/20уе, а время измерения составляет 60с. В качестве датчиков в системе используются стандартные коммуникационные одномодовые оптические волокна, которые сочетают в себе передачу и зондирование, и может отслеживать малейшие изменения температуры и деформации в режиме реального времени. Он имеет важное применение в таких областях, как магистральные нефте- и газопроводы, Подводные оптико-электронные композитные кабели, Воздушные линии электропередач, Плотин, Мосты, и так далее.
Функциональные характеристики
Непрерывное распределенное измерение на сверхбольших расстояниях, с максимальным расстоянием измерения 120 км
Температура, напряжение, и частота должна быть измерена
Высокая точность измерений, Стабильное и надежное измерение
Абсолютное кодирование частоты, Не подвержен влиянию колебаний интенсивности источника света, волоконно-оптический микрогибка, Потеря водорода в волоконно-оптическом кабеле, и так далее. Одномодовое волокно связи может быть напрямую использовано для датчиков, интегрируя “трансмиссия” и “зондирование”
Принцип измерения оптического анализатора во временной области Бриллюэна
При передаче света по оптическим волокнам, из-за незначительной неоднородности оптических свойств, таких как плотность и показатель преломления материала волокна, падающий свет вызовет явление рассеяния. Рассеяние по Бриллюэну — это процесс рассеяния света, возникающий при взаимодействии между световыми волнами и звуковыми волнами при распространении в оптических волокнах. При изменении температуры окружающей среды или деформации оптического волокна, Изменится как скорость звука, так и показатель преломления света в оптическом волокне, что приводит к изменению сдвига частоты по Бриллюэну, и изменение сдвига частоты Бриллюэна равно A. Существует линейная зависимость между температурой AT вокруг оптического волокна и осевой деформацией Ax.
В формуле, Cx и Cx представляют собой температурный коэффициент и коэффициент деформации волокна по Бриллюэну со сдвигом частоты, соответственно. Волоконно-оптический датчик Brillouin использует абсолютное кодирование частоты, который не подвержен влиянию колебаний мощности источника света, Потери при сращивании волокон, Микрогибка волокна, Потеря клетчатки, и так далее. Точность измерений высокая, и измерение стабильно и надежно в долгосрочной перспективе.
Оптический анализатор времени Бриллюэна BOTDA основан на эффекте вынужденного рассеяния Бриллюэна. В нем используются два лазерных источника со сверхузкой шириной линии, А именно насос света (Импульсный световой сигнал) и зондовый свет (Непрерывный световой сигнал), для инъекции на обоих концах чувствительного волокна, Измерение светового сигнала зонда на импульсном световом конце чувствительного волокна, и выполнять высокоскоростной сбор и обработку данных. Когда разность частот между светом накачки и светом зонда равна сдвигу частоты Бриллюэна в определенной области волокна, в этой области происходит усиление стимулируемого эффекта Бриллюэна, и передача энергии происходит между двумя источниками света. Путем сканирования и определения частоты света, спектр Бриллюэна в любой точке волоконно-оптического волокна может быть получен, Таким образом, можно получить распределенные измерения температуры и деформации. Благодаря использованию стимулированного эффекта усиления по Бриллюэну, Рассеянный сигнал на конце чувствительного волокна эффективно усиливается. Следовательно, BOTDA может обеспечить высокоточное измерение на расстоянии до 60 км, а производительность измерений намного превосходит волоконно-оптические датчики, основанные на комбинационном рассеянии.
Сбор данных в режиме реального времени: Сбор значений спектра Бриллюэна оптоволокна в режиме реального времени из контролируемой области по точкам, Формирование базы данных температур и деформаций в режиме реального времени.
Отображение данных в режиме реального времени: Отображение в режиме реального времени кривых распределения температуры и деформации, собранных из текущей области.
Визуальный вид: Поочередное нанесение на карту трассы волоконно-оптического кабеля обнаружения и зоны мониторинга в соответствии с потребностями заказчика, и визуально отображать местоположение тревоги.
◆ Несколько многоуровневых сигналов тревоги: Три способа сигнализации: Фиксированное значение, Скорость изменения, и региональные различия. Значение аварийного сигнала может быть установлено на нескольких уровнях в соответствии с требованиями пользователя.
◆ Сигнализация настройки зоны: Контролируемая зона может быть разделена на несколько зон, Кроме того, каждая зона может независимо устанавливать аварийные значения для обеспечения дифференцированного мониторинга.
◆ Отображение исторических данных: Пользователи могут использовать базу данных для поиска кривой температурной деформации за определенный период времени на определенной территории и расчета исторического тренда изменения температурной деформации в определенной точке.
Динамическое воспроизведение кривых: Пользователи могут динамически воспроизводить данные о температуре и деформации в течение определенного периода времени, визуальное отображение тренда изменения всей кривой температуры и деформации.
