원리, 신청, 그리고 분산된 광섬유 센서의 장점

의 원리와 응용 분야 광섬유 센서

광섬유 센서의 전체 영어 이름은 Fiber Optical Sensor입니다., 약칭 FOS. 현대 사회의 여러 측면에서, 광범위한 응용 프로그램 전망과 개발 전망이 있습니다. 일부 관련 분야에서, 다양한 광섬유 센서가 개발되었습니다., 온도 포함, 거르다, 압력, 액체 레벨, 기체, 광섬유 자이로스코프, 그리고 다른 감지기. 광섬유 센서는 광섬유에서 전송된 광파를 사용하여 모니터링을 위해 외부 환경의 변화를 감지합니다. 광섬유 센서의 작동 과정은 입사 광원이 광섬유에서 변조기로 전송될 때입니다, 광학 파라미터는 외부 측정 파라미터의 변화로 인해 변경됩니다., 변조된 광학 정보 되기. 그러면, 변조된 광 신호는 광전 감지 장치에 의해 감지됩니다, 그리고 외부 매개변수는 복조 후 얻어집니다.

분산 광섬유 감지 기술

급부상하고 있는 하이테크 센싱 기술로서, 분산 광섬유 센서의 이론적 개발과 실제 적용도 지속적으로 심화되고 있습니다. 현재, 댐 변형 및 온도 모니터링에 대한 탐사와 연구가 심화되고 있습니다., 그러나 이러한 연구는 종종 포인트 기반 모니터링입니다, 그리고 다양한 센서 사이의 거리가 큽니다., 그리고 일부 장소는 찾을 수 없습니다., 따라서 시기 적절하고 효과적인 경고 기능을 달성할 수 없습니다. 구조적 안전성 모니터링 또는 테스트 시스템을 엔지니어링할 때 국부적 파열 또는 손상을 평가하고 구조적 무결성을 보장하기 위한 몇 가지 전통적인 비파괴 방법이 있습니다, 전자기학적 방법 등, 음향 방출 방법, 지상 관통 레이더 시스템, 삽입된 기준 전극을 사용한 침식 모니터링. 이러한 기존 진단 방법은 전자기 간섭에 취약하며 민감도와 반복성에 한계가 있습니다. 대조적으로, 광섬유 센서는 전자기 간섭에 대한 내성으로 인해 장기간 사용 및 반복성에 장점이 있습니다, 습기, 그리고 침식. 그러므로, 광섬유 센서는 엔지니어링 건물의 안전 모니터링에 사용되었습니다.

분산 광섬유 감지 기술은 직접 또는 간접 측정 방법을 사용하여 원하는 대상을 기반으로 제방을 모니터링할 수 있습니다:

(1) 직접 측정은 모니터링 대상 물체 내부에 광섬유를 직접 배치하는 것입니다. 모니터링 대상의 변형 및 온도 변화에 따라, 광섬유는 변형률 및 온도 정보를 얻습니다., 모니터링 대상의 변형 상황 및 온도 분포입니다.. 직접 측정 방법은 댐 위험에 대한 조기 경고를 효과적으로 제공할 수 있습니다, 그러나 장기 모니터링에는 도움이 되지 않습니다.

(2) 간접 측정은 특정 지지 구조에 광섬유를 배치하거나 광섬유 센서 프로브를 사용하여 모니터링 대상의 변형 및 온도를 지지 구조 또는 센서의 해당 매개변수 변화로 변환하는 프로세스입니다, 그런 다음 광섬유의 변형률과 온도로 변환합니다.. 광섬유의 변형률과 온도를 감지하여, 모니터링 대상의 변형 및 온도는 간접적으로 얻어집니다.. 간접 측정 방법은 장기 모니터링에 사용할 수 있습니다., 그러나 이를 위해서는 특수한 지지 구조의 설계가 필요하며 사용되는 지지 구조 또는 센서의 변화가 광섬유의 변형률 및 온도와 잘 일치해야 합니다.

의 신청 Distributed Fiber Optic Sensors

분산형 광섬유 센서는 광섬유 센서의 장점만 있는 것이 아닙니다, 또한 분산 및 장거리 모니터링의 특성을 가지고 있습니다.. 현재, 이러한 유형의 센서는 주로 온도 및 응력을 모니터링하는 데 사용됩니다
잔돈. 특정 응용 프로그램에는 다음과 같은 네 가지 측면이 포함됩니다:

(1) 터널과 교량에 관해서. 기존 감지 기술의 단점으로 인해, 약한 간섭 방지 능력과 같은, 현장 비전기 달성의 어려움, 원격 분산, 및 대규모 모니터링. 그러므로, 광섬유 감지 기술은 이러한 대규모 엔지니어링 프로젝트에서 안전 모니터링을 위해 선호되는 센서가 되었습니다.

(2) 기름에 관해서, 기체, 및 파이프라인.

운반 파이프라인 또는 저장 탱크의 누출 모니터링, 뿐만 아니라 온도 모니터링 및 오류 위치 감지.

(3) 전기 및 발전소에 대해.

표면 온도 모니터링 및 케이블 및 전선의 위치 지정, 뿐만 아니라 발전소 및 변전소의 화재 모니터링 및 조기 경보.

(4) 수자원 보존 및 토목 공학 측면에서. 댐의 온도 및 변형률 시험, 제방, 제방, 및 슬로프, 뿐만 아니라 구조적 변위 및 변형률 모니터링 및 대형 건물에 대한 조기 경보.

광섬유 센서의 장점

광섬유 센서는 고감도의 특성을 가지고 있습니다., 간섭 방지, 작은 크기, 경량, 넓은 다이나믹 레인지, 시스템 원격 측정 및 제어의 쉬운 구현. 열악하고 위험이 높은 환경에서 모니터링하는 데 사용할 수 있습니다.
구체적으로 다음과 같이 나타납니다.:

(1) 광섬유 센서의 전기 절연은 감지 프로브에 회로 안전 문제가 없음을 보장합니다.. 광섬유 센서가 전자기 방사선을 흡수하지 않기 때문입니다, 방사선은 판독 혼동을 일으키지 않습니다.
혼돈 현상.

(2) 광섬유 센서는 통합되고 크기가 작습니다.. 대부분의 광섬유 센서는 광섬유 전도를 통해 광 신호를 생성하여 광원을 여기시킵니다, 전원 공급 장치가 필요 없음. 혹독한 환경에서도 가능, 회로와 같은 안전 문제를 일으키지 않습니다..

(3) 광섬유 구성 요소 자체는 감지 및 전송 구성 요소입니다, 텔레메트리 기능을 달성할 수 있습니다.. 측정 대상은 센서에서 일정 거리에 있을 수 있습니다, 그리고 광섬유 센서는 측정 범위가 넓습니다, 만족스러운 정확도, 그리고 단순화된 교정. 광섬유 센서는 다양한 분류 방법에 따라 다양한 유형의 센서로 분류할 수 있습니다, 그리고 각 유형은 또한 다른 특성을 나타냅니다.

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