أجهزة استشعار درجة حرارة الألياف الضوئية INNO ,أنظمة مراقبة درجة الحرارة.
مضيف مراقبة المجال الزمني البصري Brillouin IF-BOTDA, يُعرف أيضًا باسم مستشعر درجة حرارة الألياف الضوئية الموزعة ومستشعر الضغط, يعتمد تأثير التشتت الخلفي للألياف البصرية Brillouin ومبدأ انعكاس المجال الزمني البصري OTDR. وهو أحدث جيل من أجهزة استشعار الألياف الضوئية الموزعة في العالم, والتي يمكن أن تحقق درجة الحرارة, أَضْنَى, وقياس الطيف في نقاط مختلفة على طول الألياف الضوئية لمسافات طويلة جدًا. أقصى مسافة للقياس تصل إلى 60 كم, دقة القياس هي 1 درجة مئوية/20 درجة مئوية, ووقت القياس هو 60 ثانية. يستخدم النظام أليافًا ضوئية أحادية الوضع للاتصالات القياسية كأجهزة استشعار, التي تجمع بين الإرسال والاستشعار, ويمكنه مراقبة التغيرات الدقيقة في درجات الحرارة والإجهاد في الوقت الفعلي. لديها تطبيقات مهمة في مجالات مثل خطوط أنابيب النفط والغاز لمسافات طويلة, الكابلات المركبة الإلكترونية الضوئية البحرية, خطوط الكهرباء العلوية, السدود, الجسور, إلخ.
الخصائص الوظيفية
قياس توزيع مستمر لمسافات طويلة للغاية, مع أقصى مسافة قياس 120 كم
درجة حرارة, أَضْنَى, وينبغي قياس التردد
دقة قياس عالية, قياس مستقر وموثوق
التردد المطلق الترميز, لا تتأثر بالتقلبات في شدة مصدر الضوء, الانحناء الجزئي للألياف الضوئية, فقدان الهيدروجين من الألياف الضوئية, إلخ. يمكن استخدام ألياف الاتصال ذات الوضع الواحد مباشرة لأجهزة الاستشعار, دمج “الانتقال” و “الاستشعار”
مبدأ قياس محلل المجال الزمني البصري Brillouin
عندما ينتقل الضوء عبر الألياف الضوئية, بسبب عدم التماثل الطفيف في الخصائص البصرية مثل الكثافة ومعامل الانكسار لمادة الألياف, سوف ينتج عن الضوء الساقط ظاهرة التشتت. تشتت Brillouin هو عملية تشتت الضوء الناتج عن التفاعل بين موجات الضوء والموجات الصوتية عند الانتشار في الألياف الضوئية. عندما تتغير درجة الحرارة المحيطة أو تتعرض الألياف الضوئية للتشوه, ستتغير كل من سرعة الصوت ومعامل انكسار الضوء في الألياف الضوئية, مما أدى إلى تغيير في تحول تردد Brillouin, والتغيير في تحول تردد Brillouin هو A. توجد علاقة خطية بين درجة الحرارة AT حول الألياف الضوئية والضغط المحوري Ax.
في الصيغة, يمثل Cx وCx معامل درجة الحرارة ومعامل الانفعال لتحول تردد الألياف Brillouin, على التوالى. يعتمد مستشعر الألياف الضوئية Brillouin على التشفير المطلق للتردد, والتي لا تتأثر بالتقلبات في قوة مصدر الضوء, فقدان الربط الألياف, الانحناء الجزئي للألياف, فقدان الألياف, إلخ. دقة القياس عالية, والقياس مستقر وموثوق به على المدى الطويل.
يعتمد محلل المجال الزمني البصري Brillouin BOTDA على تأثير تشتت Brillouin المحفز. يستخدم مصدرين ليزر بعرض خطي ضيق للغاية, وهي مضخة الضوء (إشارة ضوئية نبضية) وضوء التحقيق (إشارة ضوئية مستمرة), للحقن على طرفي ألياف الاستشعار, قم بقياس إشارة ضوء المسبار عند نهاية ضوء النبض لألياف الاستشعار, وأداء الحصول على البيانات ومعالجتها بسرعة عالية. When the frequency difference between the pump light and the probe light is equal to the Brillouin frequency shift in a certain region of the fiber, stimulated Brillouin amplification effect occurs in that region, and energy transfer occurs between the two light sources. By scanning and detecting the frequency of light, the Brillouin spectrum at any point along the fiber optic can be obtained, thereby obtaining distributed temperature and strain measurements. Due to the use of stimulated Brillouin amplification effect, the scattered signal at the end of the sensing fiber is effectively amplified. لذلك, BOTDA can achieve high-precision measurement of up to 60km, and the measurement performance is far superior to fiber optic sensors based on Raman scattering.
جمع البيانات في الوقت الحقيقي: Real time collection of fiber Brillouin spectrum values from the monitored area point by point, forming a real-time temperature and strain database.
عرض البيانات في الوقت الحقيقي: Real time display of temperature and strain distribution curves collected from the current area.
عرض مرئي: Map the detection fiber optic cable routing and monitoring area one by one according to customer needs, and visually display the alarm location.
◆ Multiple multi-level alarms: Provides three alarm methods: fixed value, change rate, and regional difference. The alarm value can be set at multiple levels according to user requirements.
◆ Zone setting alarm: The monitored area can be divided into multiple zones, and each zone can independently set alarm values to achieve differentiated monitoring.
◆ Historical data display: Users can use the database to search for the temperature strain curve of a certain period of time in a certain area and calculate the historical trend of temperature strain changes at a certain point.
Dynamic playback of curves: Users can dynamically play temperature and strain data for a certain period of time, visually displaying the trend of changes in the entire temperature and strain curve.
