सिद्धांत, आवेदन, और वितरित फाइबर ऑप्टिक सेंसर के फायदे

The principle and application fields of फाइबर ऑप्टिक सेंसर

The full English name of fiber optic sensor is Fiber Optical Sensor, abbreviated as FOS. In many aspects of modern society, there are broad application prospects and development prospects. In some related fields, various fiber optic sensors have been developed, तापमान सहित, छानना, दबाव, तरल स्तर, गैस, fiber optic gyroscope, and other sensors. Fiber optic sensors use the transmitted light waves in optical fibers to sense changes in the external environment for monitoring. The working process of fiber optic sensors is that when the incident light source is transmitted from the fiber optic to the modulator, the optical parameters change due to changes in the external measured parameters, becoming modulated optical information. तब, the modulated optical signal is detected by the photoelectric detection device, और बाहरी पैरामीटर डिमोड्युलेटेड होने के बाद प्राप्त किए जाते हैं.

वितरित फाइबर ऑप्टिक सेंसिंग तकनीक

तेजी से उभरती हुई हाई-टेक सेंसिंग तकनीक के रूप में, वितरित फाइबर ऑप्टिक सेंसर का सैद्धांतिक विकास और व्यावहारिक अनुप्रयोग भी लगातार गहरा हो रहा है. वर्तमान में, बांध विरूपण और तापमान निगरानी पर अन्वेषण और अनुसंधान गहरा हो रहा है, लेकिन ये अध्ययन अक्सर बिंदु आधारित निगरानी होते हैं, और विभिन्न सेंसरों के बीच की दूरी बड़ी है, और कुछ स्थानों का पता नहीं लगाया जा सकता, इसलिए समय पर और प्रभावी चेतावनी क्षमताएं हासिल नहीं की जा सकतीं. स्थानीय टूट-फूट या क्षति का मूल्यांकन करने और इंजीनियरिंग संरचनात्मक सुरक्षा निगरानी या परीक्षण प्रणालियों में संरचनात्मक अखंडता सुनिश्चित करने के लिए कुछ पारंपरिक गैर-विनाशकारी तरीके हैं।, जैसे विद्युतचुम्बकीय विधियाँ, ध्वनिक उत्सर्जन के तरीके, जमीन भेदने वाली रडार प्रणाली, और सम्मिलित संदर्भ इलेक्ट्रोड का उपयोग करके क्षरण की निगरानी. ये पारंपरिक निदान विधियां विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप के प्रति संवेदनशील हैं और इनमें संवेदनशीलता और दोहराव की सीमाएं हैं. इसके विपरीत, विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप के प्रतिरोध के कारण फाइबर ऑप्टिक सेंसर को दीर्घकालिक उपयोग और दोहराव में लाभ होता है, नमी, और क्षरण. इसलिए, इंजीनियरिंग भवनों में सुरक्षा निगरानी के लिए फाइबर ऑप्टिक सेंसर का उपयोग किया गया है.

वितरित फाइबर ऑप्टिक सेंसिंग तकनीक वांछित लक्ष्य के आधार पर तटबंधों की निगरानी के लिए प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष माप विधियों का उपयोग कर सकती है:

① प्रत्यक्ष माप सीधे मॉनिटर की गई वस्तु के अंदर ऑप्टिकल फाइबर की नियुक्ति है. मॉनिटर की गई वस्तु के विरूपण और तापमान परिवर्तन के साथ, ऑप्टिकल फाइबर तनाव और तापमान की जानकारी प्राप्त करते हैं, जो मॉनिटर की गई वस्तु की तनाव स्थिति और तापमान वितरण है. प्रत्यक्ष माप पद्धति प्रभावी ढंग से बांध जोखिमों की पूर्व चेतावनी प्रदान कर सकती है, लेकिन यह दीर्घकालिक निगरानी के लिए अनुकूल नहीं है.

② अप्रत्यक्ष माप एक निश्चित समर्थन संरचना पर ऑप्टिकल फाइबर रखने या मॉनिटर की गई वस्तु के विरूपण और तापमान को समर्थन संरचना या सेंसर के संबंधित पैरामीटर परिवर्तनों में परिवर्तित करने के लिए फाइबर ऑप्टिक सेंसर जांच का उपयोग करने की प्रक्रिया है।, और फिर उन्हें ऑप्टिकल फाइबर के तनाव और तापमान में परिवर्तित करें. ऑप्टिकल फाइबर पर तनाव और तापमान का पता लगाकर, मॉनिटर की गई वस्तु का विरूपण और तापमान अप्रत्यक्ष रूप से प्राप्त किया जाता है. अप्रत्यक्ष माप पद्धति का उपयोग दीर्घकालिक निगरानी के लिए किया जा सकता है, but it requires the design of specialized support structures and requires that the changes in the support structures or sensors used correspond well with the strain and temperature of the optical fiber.

का अनुप्रयोग Distributed Fiber Optic Sensors

Distributed fiber optic sensors not only have the advantages of fiber optic sensors, but also have the characteristics of distributed and long-distance monitoring. वर्तमान में, these types of sensors are mainly used for monitoring temperature and stress
Change. The specific applications include the following four aspects:

① In terms of tunnels and bridges. Due to the shortcomings of traditional sensing technologies, such as weak anti-interference ability, difficulty in achieving on-site non electrical, remote distributed, and large-scale monitoring. इसलिए, इन बड़े पैमाने की इंजीनियरिंग परियोजनाओं में सुरक्षा निगरानी के लिए फाइबर ऑप्टिक सेंसिंग तकनीक पसंदीदा सेंसर बन गई है.

② तेल के संदर्भ में, गैस, and pipelines.

परिवहन पाइपलाइनों या भंडारण टैंकों की रिसाव की निगरानी, साथ ही तापमान की निगरानी और गलती स्थान का पता लगाना.

③ बिजली और बिजली संयंत्रों के संदर्भ में.

सतह के तापमान की निगरानी और केबलों और तारों की स्थिति, साथ ही बिजली संयंत्रों और सबस्टेशनों में आग की निगरानी और प्रारंभिक चेतावनी.

④ जल संरक्षण और सिविल इंजीनियरिंग के संदर्भ में. बांधों का तापमान और तनाव परीक्षण, तटबंधों, तटबंधों, and slopes, साथ ही संरचनात्मक विस्थापन और तनाव की निगरानी और बड़ी इमारतों की पूर्व चेतावनी.

फाइबर ऑप्टिक सेंसर के फायदे

फाइबर ऑप्टिक सेंसर में उच्च संवेदनशीलता की विशेषताएं होती हैं, विरोधी हस्तक्षेप, छोटे आकार का, हल्का वजन, large dynamic range, और सिस्टम टेलीमेट्री और नियंत्रण का आसान कार्यान्वयन. इनका उपयोग कठोर और उच्च जोखिम वाले वातावरण में निगरानी के लिए किया जा सकता है.
विशेष रूप से प्रकट हुआ:

① फाइबर ऑप्टिक सेंसर का विद्युत इन्सुलेशन यह सुनिश्चित करता है कि सेंसिंग जांच के साथ कोई सर्किट सुरक्षा समस्या नहीं है. इस तथ्य के कारण कि फाइबर ऑप्टिक सेंसर विद्युत चुम्बकीय विकिरण को अवशोषित नहीं करते हैं, विकिरण से पढ़ने में भ्रम नहीं होगा
अराजक घटना.

② फाइबर ऑप्टिक सेंसर में एकीकरण और छोटा आकार होता है. अधिकांश फाइबर ऑप्टिक सेंसर प्रकाश स्रोतों को उत्तेजित करने के लिए फाइबर ऑप्टिक चालन के माध्यम से ऑप्टिकल सिग्नल उत्पन्न करते हैं, बिजली आपूर्ति की आवश्यकता के बिना. कठोर वातावरण में भी, वे सर्किट जैसे सुरक्षा मुद्दे पैदा नहीं करते हैं.

③ फाइबर ऑप्टिक घटक स्वयं डिटेक्शन और ट्रांसमिशन दोनों घटक हैं, टेलीमेट्री कार्यों को प्राप्त करने में सक्षम. मापी गई वस्तु सेंसर से एक निश्चित दूरी पर हो सकती है, और फाइबर ऑप्टिक सेंसर की माप सीमा बड़ी है, संतोषजनक सटीकता, और सरलीकृत अंशांकन. फाइबर ऑप्टिक सेंसर को विभिन्न वर्गीकरण विधियों के आधार पर विभिन्न प्रकार के सेंसर में वर्गीकृत किया जा सकता है, और प्रत्येक प्रकार अलग-अलग विशेषताएं भी प्रदर्शित करता है.

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