Parimi i punës dhe aplikimi i sensorëve të shpërndarë të fibrave optike

Ndjeshmëria e shpërndarë e fibrave optike teknologjia ka aplikime të rëndësishme në karakterizimin e fibrave optike, lokalizimi i defektit, dhe monitorimin e temperaturës mjedisore të fibrave optike, stresi, dhe dridhje. Teknologjia e reflektimit optik të domenit të kohës, teknologjia e analizës optike të domenit kohor, dhe teknologjia e analizës së domenit të frekuencës optike janë disa teknologji të përdorura zakonisht në teknologjinë e sensorit të fibrave optike të shpërndara.

Sensorët e shpërndarë të fibrave optike janë përdorur gjerësisht në fusha të tilla si energjia, petrokimike, transporti, inxhinieri civile, dhe hapësirës ajrore. Megjithatë, me kërkesat në rritje të sigurisë së prodhimit në industri të ndryshme, Sensorët me fibër optike me një funksion të vetëm nuk mund të plotësojnë më nevojat. Për të pasur një kuptim më të plotë të kushteve të sigurisë inxhinierike, përdoruesit shpesh duhet të monitorojnë njëkohësisht parametra të tillë si temperatura, dridhje, dhe tendosje në kohë reale nga të gjitha këndet. Në përgjithësi, të paktën dy grupe të ndryshme sensorësh të fibrave optike të shpërndara duhet të pajisen për të përmbushur kërkesat.

Kur një fibër optike ndikohet nga faktorë të jashtëm si temperatura, stresi, dridhje, etj., intensiteti, faza, frekuenca, dhe parametrat e tjerë të dritës së transmetuar në fibër do të ndryshojnë në përputhje me rrethanat. Duke zbuluar këto parametra të dritës së transmetuar, mund të merren sasitë fizike përkatëse. Kjo teknologji quhet teknologji e ndjeshmërisë së fibrave optike. Karakteristikat e vetë fibrave optike, të tilla si mos elektrifikimi, rezistenca elektromagnetike, rezistenca ndaj rrezatimit, rezistencë ndaj tensionit të lartë, nuk ka gjenerim shkëndijash, dhe performancë të mirë izolimi, e bëjnë sistemin e sensorit të fibrave optike në rrjedhën kryesore të sistemeve të sensorëve dhe gradualisht zëvendësojnë sistemet tradicionale të sensorëve. Kur sasitë fizike në fibrën optike, të tilla si presioni, temperatura, lagështia, fushë elektrike, fushë magnetike, etj., ndryshim, do të shkaktojë ndryshime në karakteristikat fizike të fibrës optike, duke rezultuar në efekte të ndryshme optike të valëve të dritës së transmetuar në fibrën optike, siç është shpërndarja, polarizimi, ndryshimet e intensitetit, etj. Duke zbuluar ndryshimet në valët e dritës në fibrat optike, sasi fizike si temperatura, presioni, deformim, dhe niveli i ujit mund të zbulohet. Në vitet e fundit, zhvillimi i shpejtë i pajisjeve optoelektronike, veçanërisht lazerët gjysmëpërçues, Multipleksimi i ndarjes së gjatësisë valore dhe teknologjia e bashkimit optik, zbulimin dhe përpunimin e sinjaleve optoelektronike, dhe teknologji të tjera, e ka bërë realitet që fibrat optike të përdoren si sisteme sensorë të shpërndarë.

Teknologjia e ndijimit të fibrave optike të shpërndara përdoret gjerësisht për monitorimin e gjendjes së nënshtresave të mëdha si ndërtesat, urat, dhe pjerrësi për shkak të avantazheve të tij të matjes së shpërndarë, distancë e gjatë matjeje, kundër ndërhyrjeve elektromagnetike, dhe forcë të lartë izolimi. Zbatohet gjithashtu në fushën e inxhinierisë elektrike për të matur temperaturën dhe tendosjen e pajisjeve elektrike si kabllot nëndetëse dhe linjat ajrore të transmetimit., dhe ka një perspektivë shumë të gjerë aplikimi. Aktualisht, ka pak raporte mbi zbulimin e temperaturës dhe sforcimit të mbështjelljes së transformatorit bazuar në teknologjinë e shpërndarë të sensorit të fibrave optike.
Sensorët e fibrave optike kanë shumë përparësi, siç është rezistenca e fortë ndaj ndërhyrjeve elektromagnetike, ndjeshmëri e lartë, izolim i mirë elektrik, sigurinë dhe besueshmërinë, rezistenca ndaj korrozionit, dhe aftësinë për të formuar rrjete ndijuese të fibrave optike. Prandaj, ato kanë perspektiva të gjera aplikimi në fusha të ndryshme si industria, bujqësia, biomjekësi, dhe mbrojtjes kombëtare.
Në vitet e fundit, analizuesi optik i domenit kohor Brillouin, si një përfaqësues tipik i teknologjisë së ndijimit të fibrave optike të shpërndarë, ka marrë një vëmendje të gjerë. Krahasuar me sensorë të tjerë të fibrave optike, analizuesi optik i domenit kohor Brillouin ka përparësi të tilla si rezolucion i lartë hapësinor, sensori në distancë ultra të gjatë, dhe matje dinamike. Mund të matë njëkohësisht sasi fizike si temperatura dhe mikrosforcim me saktësi të lartë. Për shkak të faktit se fibrat optike shërbejnë si komponentë sensorë dhe si kanale të transmetimit të sinjalit, përdorimi i sinjaleve optike si sinjale transmetimi mund të zvogëlojë në mënyrë efektive kostot strukturore.

Teknologjia e shpërndarë e sensorit të fibrave optike përdoret gjerësisht në teknologjinë e monitorimit të rrjedhjeve të tubacionit për shkak të gamës së saj të gjerë të hapësirës ndijuese, e njëjta fibër për ndjeshmëri dhe transmetim, strukturë e thjeshtë, përdorim i përshtatshëm, kosto e ulët e marrjes së sinjalit për njësi gjatësi, dhe kosto-efektivitet të lartë.

Sensorët tradicionalë janë kryesisht të tipit elektrik, me diapazon të vogël matjeje dhe lidhje të vështirë në rrjet. Për më tepër, Sensorët e pikës kanë kosto të larta mirëmbajtjeje kur matin distanca të mëdha dhe distanca të gjata. Në të kundërt, sensorët e sensorëve të fibrave optike janë fibra optike, e cila ka një strukturë të qëndrueshme, rezistenca ndaj ndërhyrjeve elektromagnetike, rezistenca ndaj korrozionit, madhësia e vogël, dhe kosto të ulët. Përveç kësaj, mbulimi i fibrave optike është i gjerë, dhe mund të matë sistemet me një gamë të gjerë dhe shpërndarje hapësinore. Prandaj, që nga fundi i viteve 1970, sensori i shpërndarë i fibrave optike është zhvilluar gjerësisht, me shfaqjen e teknologjisë së reflektimit të domenit optik të kohës (OTDR), Teknologjia e reflektimit të domenit optik të kohës Raman (ROTDR), Teknologjia e reflektimit të domenit optik të kohës Brillouin (BOTDR), dhe teknologjia e reflektimit të domenit optik të kohës optike të ndjeshme ndaj fazës (Φ- OTDR, etj. Aktualisht, Reflektimi optik i domenit të kohës Raman (ROTDR) teknologjia e bazuar në matjen e temperaturës është relativisht e pjekur. Mes tyre, Reflektimi optik i domenit të kohës Raman (ROTDR) teknologjia injekton dritë pulsuese në fibër, dhe efekti i temperaturës i spektrit të shpërndarjes së prapambetur Raman gjenerohet gjatë përhapjes së dritës në fibër. Kur kuanti i dritës rënëse përplaset me molekulat e materialit në fibër, ndodhin përplasje elastike dhe joelastike. Kur ndodh përplasja elastike, nuk ka shkëmbim energjie ndërmjet kuantit të dritës dhe molekulave të materialit, dhe frekuenca e kuantit të dritës nuk ndryshon në asnjë mënyrë, duke rezultuar në shpërndarjen e dritës Rayleigh duke ruajtur të njëjtën gjatësi vale si drita rënëse; Në përplasjet joelastike, ndodh shkëmbimi i energjisë, dhe kuantet e dritës mund të lëshojnë ose thithin fonone, duke rezultuar në gjenerimin e një drite Stokes me gjatësi vale më të gjatë dhe një drite anti Stokes me gjatësi vale më të shkurtër. Për shkak të ndjeshmërisë së dritës anti Stokes ndaj temperaturës, sistemi përdor kanalin optik Stokes si kanal reference dhe kanalin optik anti Stokes si kanal sinjali. Raporti i të dyjave mund të eliminojë faktorët jo të temperaturës si luhatjet e sinjalit të burimit të dritës dhe lakimi i fibrave, arritja e mbledhjes së informacionit të temperaturës.

FJINNO provides sistemet e shpërndara të matjes së temperaturës me fibra optike, të cilat shiten drejtpërdrejt nga prodhuesit dhe mund të përdoren gjerësisht në galeritë gjithëpërfshirëse të tubave, llogore kabllore, tubacionet e naftës dhe gazit, nënstacionet, etj.

Sensori i temperaturës me fibër optike, Sistemi inteligjent i monitorimit, Prodhues i shpërndarë i fibrave optike në Kinë