+7 (812) 703-52-54 8 (800) 700-26-35 Санкт Петербург
+7 (495) 545-46-68 Москва
Корзина

Товаров: 0 шт.
Сумма: 0 руб.

Каталог

Система температурного мониторинга на основе волоконно-оптических кабелей

Система температурного мониторинга на основе волоконно-оптических кабелей Волоконно-оптические технологии широко используются во многих сферах жизни. Сегодня оптический кабель служит не только для построения современных линий связи, но и для создания систем температурного мониторинга на их основе.

Температурный мониторинг на основе оптоволокна
представляет собой оптоэлектронную систему приборов, в которой волокна выполняют функцию линейных датчиков температуры. Оптическое волокно – это сверхтонкая нить, вытянутая из чистейшего кварцевого стекла, являющаяся крайне хрупким и чувствительным элементом. Соответственно воздействие различных физических факторов на данный элемент незамедлительно приводит к деформациям в характеристике пропускания света и изменению параметров сигнала обратного отражения. На основе различий прохождения волны и получают данные о параметрах тестируемого объекта.

Основа оптического волокна – кварцевое стекло, состоящее из двуокиси кремния с аморфной структурой и незначительного количества примесей. При определённых температурных воздействиях происходят изменения в молекулярной решетке элементов. Далее при попадании световой волны на возбуждённые молекулы происходит взаимодействие между фотонами и электронами, что приводит к световому рассеиванию в оптическом волокне. Это явление называется Рамановским рассеянием.

Обратное световое рассеяние представляет собой некий составной эффект из Рэлеевского рассеяния, Стоксовых и Антистоксовых компонентов Рамановского рассеяния с длиной волны большей, чем в источнике, компонентов Рамановского рассеяния с малой длиной волны и Бриллюэновских линий, характеризующихся большой интенсивностью.

optical

На сегодняшний день разработано различное оборудование температурного мониторинга на основе волоконно-оптического кабеля. Наиболее эффективными и современными являются датчики на основе Рамановских линий. Принцип действия таких датчиков заключается в следующем. Интенсивность Стоксовой Рамановской компоненты не зависит от температуры, Антистоксовая составляющая же напротив связана с температурным показателем. Так, определяя отношение интенсивностей двух составляющих рассеяния, получают значение температуры. Такие системы максимально точно производят измерения и могут функционировать на расстояниях в несколько километров.
Наиболее популярный метод обратного рассеивания, применяемый в системах температурного мониторинга – это оптическая рефлектометрия временной области OTDR. Данный метод позволяет получать достаточно точные результаты, однако высокая стоимость оборудования зачастую становится серьёзной проблемой для широкого его применения.
Нередко эксплуатируют и системы температурного мониторинга на базисе Бриллюэновского рассеяния. Такие системы можно охарактеризовать повышенной чувствительностью и малым временем, затрачиваемым на измерение. Однако сложность устройства аппаратуры и высокая стоимость в данном случае также имеют место.

В каких же областях сегодня применяют системы температурного мониторинга на основе волоконно-оптического кабеля?
Оптоволоконные датчики активно применяются:
- для построения систем пожарного оповещения;
- для осуществления термического контроля на силовых кабельных линиях;
- для своевременного обнаружения утечек в трубопроводах, на объектах хранения сжиженного природного газа;
- в прочих сферах, где необходимо производить максимально достоверный температурный мониторинг.

Возврат к списку

Новости