BOTDR/A Dağıtılmış fiber optik sıcaklık ve gerinim algılama sistemi

Brillouin optik zaman alanı analizörü izleme ana bilgisayarı IF-BOTDA, Dağıtılmış fiber optik sıcaklık ve gerinim sensörü olarak da bilinir, fiber optik Brillouin geri saçılma etkisini ve optik zaman alanı yansıması OTDR ilkesini benimser. Dünyadaki en yeni nesil dağıtılmış fiber optik sensörlerdir, hangi sıcaklığa ulaşabilir, soy, ve ultra uzun mesafeler için fiber optik boyunca çeşitli noktalarda spektrum ölçümü. Maksimum ölçüm mesafesi 60 km'ye kadardır, Ölçüm doğruluğu 1 °C/20 ° C, ve ölçüm süresi 60s. Sistem, sensör olarak standart iletişim tek modlu optik fiberler kullanır, iletim ve algılamayı birleştiren, ve ince sıcaklık ve gerinim değişikliklerini gerçek zamanlı olarak izleyebilir. Uzun mesafeli petrol ve gaz boru hatları gibi alanlarda önemli uygulamalara sahiptir, Denizaltı Optoelektronik Kompozit Kablolar, Enerji Havai Hatları, Baraj, Köprü, ve saire.

Fonksiyonel özellikler
Ultra uzun mesafeli sürekli dağıtılmış ölçüm, maksimum 120km ölçüm mesafesi ile
Sıcaklık, soy, ve frekans ölçülmelidir
Yüksek ölçüm doğruluğu, İstikrarlı ve güvenilir ölçüm
Frekans mutlak kodlaması, ışık kaynağı yoğunluğundaki dalgalanmalardan etkilenmez, Fiber Optik Mikro Bükme, Fiber Optik Hidrojen Kaybı, ve saire. Tek modlu iletişim fiberi doğrudan sensörler için kullanılabilir, Entegre “Iletim” ve “Algılama”

Brillouin optik zaman alanı analizörü ölçüm prensibi
Işık optik fiberlerde iletildiğinde, fiber malzemenin yoğunluğu ve kırılma indisi gibi optik özelliklerin hafif tekdüze olmaması nedeniyle, Gelen ışık saçılma fenomeni üretecektir. Brillouin saçılması, optik fiberlerde yayılırken ışık dalgaları ve ses dalgaları arasındaki etkileşim tarafından üretilen ışık saçılımı işlemidir. Ortam sıcaklığı değiştiğinde veya fiber optik deformasyona uğradığında, Optik fiberdeki hem sesin hızı hem de ışığın kırılma indisi değişecektir, Brillouin frekans kaymasında bir değişikliğe neden olur, ve Brillouin frekans kaymasındaki değişim A'dır. Optik fiber etrafındaki AT sıcaklığı ile eksenel gerinim Baltası arasında doğrusal bir ilişki vardır.

Formülde, Cx ve Cx, fiber Brillouin frekans kaymasının sıcaklık katsayısını ve gerinim katsayısını temsil eder, sırasıyla. Brillouin fiber optik sensör, mutlak frekans kodlamasını benimser, ışık kaynağı gücündeki dalgalanmalardan etkilenmez, elyaf ekleme kaybı, Fiber Mikro Bükme, lif kaybı, ve saire. Ölçüm doğruluğu yüksektir, Ve ölçüm uzun vadede istikrarlı ve güvenilirdir.
Brillouin optik zaman alanı analizörü BOTDA, uyarılmış Brillouin saçılma etkisine dayanmaktadır. İki ultra dar çizgi genişliğine sahip lazer kaynağı kullanır, yani pompa ışığı (nabız ışığı sinyali) ve prob ışığı (Sürekli Işık Sinyali), algılama lifinin her iki ucuna enjekte etmek için, Algılama fiberinin nabız ışığı ucundaki prob ışığı sinyalini ölçün, ve yüksek hızlı veri toplama ve işleme gerçekleştirin. Pompa ışığı ile prob ışığı arasındaki frekans farkı, fiberin belirli bir bölgesindeki Brillouin frekans kaymasına eşit olduğunda, uyarılmış Brillouin amplifikasyon etkisi o bölgede ortaya çıkar, ve iki ışık kaynağı arasında enerji transferi gerçekleşir. Işığın frekansını tarayarak ve algılayarak, fiber optik boyunca herhangi bir noktada Brillouin spektrumu elde edilebilir, böylece dağıtılmış sıcaklık ve gerinim ölçümleri elde edilir. Uyarılmış Brillouin amplifikasyon etkisinin kullanılması nedeniyle, Algılama fiberinin ucundaki dağınık sinyal etkili bir şekilde yükseltilir. Bu yüzden, BOTDA, 60 km'ye kadar yüksek hassasiyetli ölçüm sağlayabilir, ve ölçüm performansı, Raman saçılımına dayalı fiber optik sensörlerden çok daha üstündür.

Gerçek zamanlı veri toplama: İzlenen alandan nokta nokta fiber Brillouin spektrum değerlerinin gerçek zamanlı toplanması, Gerçek zamanlı bir sıcaklık ve gerinim veritabanı oluşturma.
Gerçek zamanlı veri gösterimi: Mevcut alandan toplanan sıcaklık ve gerinim dağılım eğrilerinin gerçek zamanlı gösterimi.
Görsel görünüm: Algılama fiber optik kablo yönlendirme ve izleme alanını müşteri ihtiyaçlarına göre tek tek haritalayın, ve alarm konumunu görsel olarak görüntüleyin.
◆ Çoklu çok seviyeli alarmlar: Üç alarm yöntemi sağlar: Sabit Değer, Değişim Oranı, ve bölgesel farklılık. Alarm değeri, kullanıcı gereksinimlerine göre birden fazla seviyede ayarlanabilir.
◆ Bölge ayar alarmı: İzlenen alan birden fazla bölgeye ayrılabilir, Ve her bölge, farklılaştırılmış izleme elde etmek için alarm değerlerini bağımsız olarak ayarlayabilir.
◆ Geçmiş veri ekranı: Kullanıcılar, belirli bir alanda belirli bir sürenin sıcaklık gerinim eğrisini aramak ve belirli bir noktadaki sıcaklık gerinim değişikliklerinin geçmiş eğilimini hesaplamak için veritabanını kullanabilir.
Eğrilerin dinamik oynatılması: Kullanıcılar, sıcaklık ve gerinim verilerini belirli bir süre boyunca dinamik olarak oynatabilir, Tüm sıcaklık ve gerinim eğrisindeki değişikliklerin eğilimini görsel olarak görüntüleme.