Ifihan si Ilana ti Eto Ifarabalẹ Iwọn otutu Fiber Optic Pinpin

Pinpin otutu Sensing System (DTS) jẹ ohun elo fiber optic optoelectronic ti o ṣe iwọn iwọn otutu ni gigun ti okun ti oye okun. Ẹya alailẹgbẹ ti eto imọ iwọn otutu ti o pin ni pe o pese lilọsiwaju (tabi pinpin) otutu pinpin pẹlú awọn ipari ti awọn ti oye USB, dipo awọn aaye oye oye ti o gbọdọ ti pinnu tẹlẹ.

Bawo ni awọn sensọ iwọn otutu fiber optic ṣiṣẹ

Eto DTS pẹlu lesa pulse kan ti o firanṣẹ isunmọ awọn isunmi 1m (deede si 10ns ti akoko) si okun. Nigbati awọn polusi propagates pẹlú awọn ipari ti awọn opitika okun, o nlo pẹlu gilasi. Nitori awọn abawọn kekere ninu gilasi, iye kekere ti awọn iṣọn laser aise jẹ afihan pada sinu eto oye DTS. Nipa itupalẹ imọlẹ ti o tan, DTS le ṣe iṣiro iwọn otutu ti iṣẹlẹ naa (nipa gbeyewo awọn agbara ti awọn reflected) ati ipo ti iṣẹlẹ naa (nipa wiwọn akoko ti o gba fun ina ti a ti tuka lati pada), deede ni awọn ohun elo.

Okun ti oye iwọn otutu pin

Nigbagbogbo, Imọ-ẹrọ DTS nlo awọn kebulu okun opitiki awọn ibaraẹnisọrọ boṣewa, ati awọn kebulu amọja tabi awọn aaye oye nikan nilo fun awọn wiwọn nigbati awọn iwọn otutu ba kọja 100 ° C. Awọn okun oye maa n da lori awọn okun multimode, dara fun kukuru ijinna (to 40km) ati nikan-mode awọn okun, ati pe o dara fun awọn ijinna pipẹ (40-100km).

Fiber optic temperature measurement specification for DTS

Awọn ọna ṣiṣe akiyesi iwọn otutu ti a pin kaakiri le wa awọn iwọn otutu ni deede laarin ijinna kan ti 1 mita (tọka si bi ipinnu aaye), pẹlu išedede laarin iwọn ± 1 ° C ati ipinnu oye bi kekere bi 0.01 ° C. Sibẹsibẹ, Ibasepo onidakeji wa laarin ipinnu wiwọn, ibiti o, ati akoko iṣapẹẹrẹ, nibiti ipinnu iwọn otutu ti dinku pẹlu iwọn ati ki o pẹ to akoko ti o nilo lati gba data wiwọn kan pato.

Pinpin ni imọ iwọn otutu Ilana wiwọn Raman

Fiber optic jẹ ti gilasi quartz doped, ati nigbati lesa ti wa ni zqwq ninu okun, awọn ibaraẹnisọrọ waye laarin awọn patikulu opiti (awọn fọto) ati awọn elekitironi molikula. Ni awọn igbohunsafẹfẹ kan pato ninu itanna eleto (mọ bi awọn Stokes ati egboogi Stokes iye), ina tuka (tun mo bi Raman tuka) waye ni opitika awọn okun. Awọn kikankikan ti ohun ti a npe ni egboogi Stokes band jẹ iwọn otutu ti o gbẹkẹle, nigba ti ki-npe ni Stokes iye kosi otutu ominira. Iwọn otutu agbegbe ti awọn okun opiti wa lati ipin ti anti Stokes ati kikankikan ina Stokes.

Awọn Ilana wiwọn – OTDR ati OFDR Technologies

Awọn ipilẹ wiwọn ipilẹ meji wa fun imọ-ẹrọ oye pinpin: opitika akoko-ašẹ reflectometer (OTDR) ati opitika igbohunsafẹfẹ-ašẹ reflectometer (OFDR).

OTDR ti ni idagbasoke lori 20 Awọn ọdun sẹyin ati pe o ti di idiwọn ile-iṣẹ fun wiwọn isonu ti awọn ibaraẹnisọrọ. Ilana ti OTDR rọrun pupọ, iru si wiwọn akoko ofurufu ti a lo fun radar. Ni ipilẹ, Awọn iṣọn laser dín ti ipilẹṣẹ nipasẹ awọn semikondokito tabi awọn ina-ipinlẹ to lagbara ni a firanṣẹ sinu awọn okun ati itupalẹ fun ina ẹhin tuka.. Bibẹrẹ lati akoko nigbati ina ti a ti tuka pada si ẹyọkan wiwa, ipo ti iṣẹlẹ iwọn otutu le wa.

A ọna lati ropo DTS igbelewọn ti kuro wole igbohunsafẹfẹ domain reflectometer (OFDR). Eto OFDR nikan n pese alaye nipa awọn abuda agbegbe ati lẹhinna ṣe iyipada Fourier nigbati ifihan ifẹhinti ti a rii jakejado akoko wiwọn jẹ iwọn ni ọna eka bi iṣẹ igbohunsafẹfẹ..

Pupọ julọ ti awọn ọna ṣiṣe oye iwọn otutu ti o wa lọwọlọwọ da lori imọ-ẹrọ OTDR.

Awọn anfani ti DTS eto

Diẹ ninu awọn ẹya ara oto ti awọn eto imọ iwọn otutu ti o pin pẹlu:

Awọn ọrọ-aje ti o dara julọ ti iwọn. Awọn olupilẹṣẹ eto/awọn oluṣepọ ko ni lati ṣe aniyan nipa ipo kongẹ ti aaye oye kọọkan, so the cost of designing and installing sensing systems based on distributed fiber optic sensors is greatly reduced compared to traditional sensors.
Itọju kekere ati awọn idiyele iṣẹ. Okun ti o ni oye ko ni awọn ẹya gbigbe ati pe a ṣe apẹrẹ pẹlu igbesi aye ti o ti kọja 30 odun. Itọju ati awọn idiyele iṣẹ jẹ kekere pupọ ju awọn sensọ ibile.
Awọn kebulu oye DTS ko ni ipa nipasẹ kikọlu itanna tabi gbigbọn
Awọn sensọ wọnyi le ṣee lo lailewu ni awọn agbegbe ti o lewu (lesa agbara ni isalẹ awọn ipele ti o le fa iginisonu), ṣiṣe wọn ni yiyan pipe fun awọn ohun elo oye ile-iṣẹ.
Apẹrẹ ti okun oye awọn kebulu

Awọn kebulu okun opiki jẹ palolo ni pataki ati pe wọn ko ni awọn aaye oye lọtọ, nitorinaa wọn le ṣe iṣelọpọ ti o da lori awọn okun telikomunikasonu boṣewa ati ni ọpọlọpọ awọn ọran, jo nipa lilo boṣewa telikomunikasonu okun opitiki kebulu.

Ni awọn igba miiran, specialized opitika awọn okun wa ni ti beere, ati bakanna, specialized USB encapsulation wa ni ti beere. Diẹ ninu awọn ero nigba ti n ṣe apẹrẹ awọn kebulu ti oye iwọn otutu pẹlu:

Iwọn otutu: Iwọn otutu ti n ṣiṣẹ ti okun opitiki awọn ibaraẹnisọrọ boṣewa ati awọn ohun elo okun le de ọdọ 100 ° C. Lori oke ti eyi, iwọ yoo nilo gilasi pataki ati awọn ohun elo okun. Fun apere, awọn kanga epo ni igbagbogbo kọja 200 ° C
Idaabobo ẹrọ: Da lori awọn kan pato monitoring ayika, nibẹ ni o le jẹ ga vibrations tabi ṣee ṣe crushing ologun, eyi ti yoo nilo afikun awọn fẹlẹfẹlẹ okun lati pese aabo fun imọ awọn okun opiti
Aabo hydrogen: Ni awọn agbegbe kan, awọn ipele giga ti gaasi hydrogen le wa, eyiti o le fa ibajẹ okun opiki (tabi okunkun). Diẹ ninu awọn aabo le ṣee pese nipa lilo hydrogen lati yọ jeli kuro – ṣugbọn fun igba pipẹ, okun pataki funrararẹ pẹlu awọn ohun-ini pataki (dopants) ni mojuto ati cladding ti awọn okun gbọdọ wa ni lo.
Ailewu lesa ati iṣẹ eto

Nigbati o nṣiṣẹ opitika wiwọn awọn ọna šiše (gẹgẹ bi awọn opitika DTS), o jẹ pataki lati ro lesa ailewu awọn ibeere fun yẹ fifi sori. Ọpọlọpọ awọn ọna ṣiṣe lo awọn apẹrẹ laser agbara kekere, gẹgẹbi awọn ti a pin si bi ipele aabo lesa 1M, eyiti o le lo nipasẹ ẹnikẹni laisi iwulo fun oṣiṣẹ aabo lesa ti a fọwọsi. Diẹ ninu awọn ọna ṣiṣe da lori awọn ina lesa ti o ni agbara giga ti o ni iwọn ni 3B, ati botilẹjẹpe awọn oṣiṣẹ aabo lesa ti a fọwọsi le lo wọn lailewu, wọn le ma dara fun fifi sori ẹrọ titilai.

Fiber opiti otutu sensọ, Ni oye monitoring eto, Pinpin okun opitiki olupese ni China