كيفية استخدام أجهزة استشعار الألياف الضوئية لمراقبة الاهتزازات

لا يتم استخدام الألياف الضوئية بشكل أساسي لنقل إشارات الاتصالات فقط, ولكن أيضًا لاستشعار وكشف الخصائص الفيزيائية المختلفة, بما في ذلك التسارع, ضغط, درجة حرارة, الخ. نظرًا لأن الألياف الضوئية نفسها لا تحتاج إلى مصدر طاقة ولا تتأثر بالتداخل الكهرومغناطيسي, أصبحت الألياف الضوئية الاهتزازية تستخدم على نطاق واسع بشكل متزايد في التطبيقات المحيطة واسعة النطاق. يمكن لنظام واحد تحقيق كشف يتراوح من عشرات الأمتار إلى عشرات الكيلومترات, والتي لها مزايا واضحة مقارنة بأنظمة الكشف المباشر التقليدية (كابلات الاهتزاز, كابلات التسرب, الخ.).

مبدأ العمل لقياس اهتزاز الألياف الضوئية هو توليد تداخل للضوء من خلال الضغط الخارجي (الاهتزاز أو الضغط), واكتشاف إشارة التداخل لتحقيق اكتشاف الضغط. هناك طريقتان رئيسيتان للحصول على التداخل البصري: باستخدام اثنين من الألياف الضوئية المستقلة لنقل الضوء أحادي اللون المتماثل والاقتران في النهاية لتحقيق التداخل البصري, المعروف باسم تدخل ماخ زيندر; نوع آخر هو التداخل بين الأوضاع داخل الألياف متعددة الأوضاع.

تم استخدام مستشعرات اهتزاز الألياف الضوئية على نطاق واسع في الحماية والإنذار المبكر للمنحدرات العالية والشديدة الانحدار نظرًا لمميزاتها مثل عدم وجود تداخل كهرومغناطيسي, لا حاجة لإمدادات الطاقة في الموقع, موثوقية جيدة واستقرار على المدى الطويل, ومسافة انتقال طويلة. تنتمي مراقبة إنذار الصخور والسقوط الصخري إلى فرع من مراقبة حماية المنحدرات العالية والحادة. إذا كان من الممكن اكتشاف الصخور الخطيرة وسقوط الصخور مسبقًا, وسوف يقلل بشكل كبير من الخسائر الاقتصادية الناجمة عن الصخور الخطيرة وتساقط الصخور على السكك الحديدية, الطرق السريعة, الخ. تقنية استشعار اهتزاز الألياف الضوئية هي نوع من التكنولوجيا التي تعمل على تغيير خصائص الضوء المنقول في مستشعر الألياف الضوئية عندما يتأثر بالتداخل الخارجي. من خلال أجهزة الاستشعار الخاصة, يتم جمع الإشارة وتحليلها لاكتشاف التغيرات في خصائص الضوء, وبالتالي الكشف عن اهتزاز الأشياء.

خصائص أجهزة استشعار اهتزاز الألياف الضوئية

خصائص أجهزة استشعار الألياف الضوئية هي مسافة الإرسال الطويلة والحصانة ضد التداخل الكهرومغناطيسي. لقد تم استخدامها على نطاق واسع, وتشمل أشكال التعديل الخاصة بها بشكل أساسي تعديل الكثافة, صريف الألياف البصرية, والتدخل. حالياً, هناك العديد من التقنيات الحاصلة على براءات اختراع في مجال مستشعرات اهتزاز الألياف الضوئية. أجهزة استشعار الألياف الضوئية هذه لها مزاياها الخاصة, البعض لديه حساسية عالية, البعض لديه استجابة تردد جيدة, وبعضها يحتوي على محتوى تقني عالي, والتي يمكن أن تتكيف بشكل جيد مع تحويل إشارة الاهتزاز المشترك. مع التطور المستمر لتكنولوجيا الاستشعار, تتزايد أيضًا متطلبات الأشخاص الفنية لأجهزة الاستشعار. هناك حاجة متزايدة لأجهزة استشعار اهتزاز الألياف الضوئية التي تلبي ظروف الحساسية العالية, تكلفة منخفضة, عملية تحضير بسيطة, والاستقرار الجيد. في عملية الاستشعار والكشف, الحساسية والاستقرار هي العوامل المؤثرة التقنية الرئيسية, في حين أن عملية التحضير والتكلفة من العوامل المؤثرة الهامة في الإنتاج الصناعي. تحظى أجهزة استشعار الاهتزاز التي تجمع بين هذه المزايا باهتمام وتفضيل متزايد.

يحتوي مستشعر الألياف الضوئية الاهتزازي على بنية بسيطة, حساسية عالية, سعة الإخراج الكبيرة, قدرة قوية ضد التدخل, مسافة انتقال طويلة, استجابة جيدة للترددات المنخفضة, تردد الحد الأدنى المنخفض, نطاق ديناميكي كبير من الحجاب الحاجز, وتأثير التخميد الجيد. يمكن أن يتكيف بشكل جيد مع بعض المناسبات الخاصة مثل اهتزاز المدخنة على ارتفاعات عالية, اهتزازات الجسور منخفضة التردد, مراقبة سلائف الانهيارات الأرضية, ومراقبة إشارات الاهتزاز منخفضة التردد على المدى الطويل في ظل الظروف البيئية المعقدة مثل الموجات دون الصوتية التي تسبق الزلازل.

مزايا نظام كشف مستشعر اهتزاز الألياف الضوئية

1. البيئة السيئة لم تتأثر

تركيب طويل الأمد في البيئات الخارجية القاسية دون وجود أحد في الخدمة, هيكل استشعار مستقر, وحياة التعب العالية;

2. قدرة قوية ضد التدخل

بالإضافة إلى الإشارات الناتجة عن تساقط الصخور, تحتوي إشارات الاهتزاز أيضًا على عدد كبير من إشارات التداخل المعقدة ذات التحديد القوي;

3. الألياف الضوئية أجهزة الاستشعار لديها سرعة استجابة سريعة

نطاق المراقبة على طول السكك الحديدية واسع, ومن أجل توفير التكاليف وزيادة نطاق مراقبة أجهزة الاستشعار, مطلوب حساسية استشعار عالية.

4. لا يتأثر بالاهتزازات الأخرى

في نفس الوقت حساسية عالية, فهي تتمتع بالقوة الكافية لمقاومة الأضرار الناجمة عن الاهتزازات الكبيرة التي تسببها القطارات.

مستشعر درجة حرارة الألياف البصرية, نظام مراقبة ذكي, الشركة المصنعة للألياف البصرية الموزعة في الصين