La migliore fabbrica di produzione di demodulatori di reticoli in fibra ottica e analizzatori di rilevamento in fibra ottica per sistemi di monitoraggio di gallerie-INNO

Sensori a reticolo in fibra ottica può misurare la temperatura o la deformazione, con vantaggi come le dimensioni ridotte, alta sensibilità, sicurezza intrinseca, anti-interferenza elettromagnetica, misurazione quasi distribuita, produzione di massa, e un collegamento in rete semplice. Sono stati ampiamente utilizzati in campi come il monitoraggio degli incendi, monitoraggio della salute strutturale, e monitoraggio della sicurezza petrolchimica.

Il principio di funzionamento di demodulatore a reticolo in fibra ottica

All'interno dell'azienda è noto anche come strumento con reticolo in fibra di Bragg o processore di segnale con reticolo in fibra di Bragg. Il suo principio di funzionamento è più o meno il seguente: lo strumento emette un segnale ottico specifico al percorso ottico con sensori. Quando c'è un certo cambiamento nella quantità rilevata (come la temperatura) fuori dal sensore (come un certo grado di aumento della temperatura), cambieranno anche le caratteristiche ottiche del sensore corrispondente, facendo sì che alcuni parametri del segnale ottico riflesso dal sensore allo strumento cambino di conseguenza. In questo momento, lo strumento elaborerà il segnale ottico ricevuto e lo confronterà con la soglia preimpostata. Una volta superato l'intervallo impostato, lo strumento risponderà immediatamente o attiverà l'allarme. Oppure carica i dati, ecc.

Il periodo di distribuzione spaziale dell'indice di rifrazione dei reticoli in fibra di Bragg varia in base a fattori esterni come la temperatura e la deformazione, causando uno spostamento della lunghezza d'onda centrale della luce riflessa. Perciò, Il metodo di demodulazione della lunghezza d'onda viene utilizzato principalmente per la demodulazione dei reticoli in fibra di Bragg. Attualmente, includono i principali metodi di demodulazione per i sensori a reticolo in fibra ottica: demodulazione sbilanciata dell'interferometria Mach Zehnder, demodulazione dell'analizzatore spettrale, demodulazione del filtro sintonizzabile, e demodulazione laser a scansione. Il metodo di demodulazione dell'interferometro Mach Zehnder sbilanciato utilizza interferometri Mach Zehnder con bracci di diverse lunghezze per convertire la variazione di lunghezza d'onda della luce riflessa dal sensore a reticolo in fibra ottica nella variazione della differenza di fase tra la luce in uscita del braccio di riferimento e la luce in uscita del braccio di misurazione. Misurando la differenza di fase, è possibile determinare la deriva della lunghezza d'onda del reticolo in fibra ottica. Questo metodo di demodulazione ha elevata sensibilità e risoluzione, ma l'interferometro stesso viene facilmente influenzato da fattori esterni come temperatura e vibrazioni, con conseguenti errori significativi. L'essenza del metodo di demodulazione dell'analizzatore spettrale, metodo di demodulazione del filtro sintonizzabile, e il metodo di demodulazione laser a scansione consiste nell'ottenere lo spettro della luce riflessa del reticolo attraverso la spettroscopia di dispersione o la scansione della lunghezza d'onda, calcolare la lunghezza d'onda corrispondente del picco attraverso l'algoritmo di ricerca del picco, e quindi demodulare la temperatura o la deformazione in base all'equazione lineare calibrata. Questi metodi di demodulazione della lunghezza d'onda basati sulla misurazione spettrale presentano vantaggi come l'elevata precisione della demodulazione, non influenzato dai cambiamenti nella potenza della sorgente luminosa e dalla perdita del percorso ottico, e la capacità di ottenere misurazioni multiplexing quasi distribuite. Attualmente rappresentano la tecnologia di demodulazione tradizionale per i sensori a reticolo in fibra ottica nelle applicazioni ingegneristiche.

Il modulo della sorgente luminosa interna dell'host di demodulazione del reticolo in fibra ottica invia segnali ottici al sensore del reticolo in fibra ottica attraverso un cavo ottico. Il sensore a reticolo in fibra ottica riflette quindi le informazioni in tempo reale raccolte sulla fibra demodulazione del reticolo ottico host ed esegue l'elaborazione della demodulazione per ottenere le informazioni sulla temperatura e sulla deformazione raccolte dal sensore. L'host di demodulazione del reticolo in fibra ottica può visualizzare e archiviare i dati di monitoraggio. Quando il valore monitorato supera il limite, l'host può emettere segnali di allarme di sovratemperatura e di allarme di sovratensione per informare il personale di manutenzione interessato di recarsi sul luogo del guasto per una riparazione e una gestione tempestive.

Le principali funzioni del sistema di monitoraggio del tunnel con reticolo in fibra ottica sono:

(1) Monitoraggio della temperatura del tunnel, veloce, accurato, e misurazione in tempo reale delle variazioni di temperatura all'interno del tunnel, e allarme in caso di anomalie;

(2) Monitoraggio della struttura delle gallerie, misurazione in tempo reale della compressione e deformazione della parete interna del tunnel, e allarme in caso di anomalie;

(3) Analisi dei cambiamenti nella struttura del binario per prevenire il verificarsi di incidenti legati alla sicurezza;

(4) Funzione di allarme, in base alla temperatura impostata, sottoporre a tensione (pressione) valori di soglia di allarme di ciascun punto di monitoraggio, per formulare giudizi e allarmi in tempo reale;

(5) Funzione di visualizzazione per la visualizzazione delle annotazioni grafiche;

(6) La funzione di memorizzazione e riproduzione dei dati consente la riproduzione e l'analisi dei dati registrati quando è richiesto il tracciamento delle informazioni storiche;

(7) Supporta più metodi di caricamento dei dati.

Il sistema di monitoraggio delle gallerie mediante reticoli in fibra ottica presenta le seguenti caratteristiche:

(1) Alta sensibilità, e per le caratteristiche della fibra ottica stessa, sostanzialmente non vi è alcuna perdita nel processo di trasmissione del segnale misurato, e sostanzialmente non è influenzato dalle interferenze del segnale esterno, ottenendo così un'elevata sensibilità.

(2) Esistono più parametri di rilevamento, inoltre è possibile realizzare sensori su un'unica fibra ottica per rilevare diverse quantità fisiche.

(3) Forte adattabilità, utilizzando la fibra ottica come mezzo ed elemento sensibile per la trasmissione del segnale, può resistere alle interferenze elettromagnetiche, colpo di fulmine, impermeabile e resistente all'umidità, e ha proprietà chimiche stabili come resistenza alle alte e basse temperature, resistenza all'acqua e al fuoco, resistenza all'alta pressione, e resistenza alla corrosione. Adatto per la misurazione in ambienti difficili come umidità prolungata, alta temperatura, infiammabilità, deperibilità, esplosività, e forti interferenze elettromagnetiche.

(4) Buona sicurezza, i sensori in fibra ottica hanno caratteristiche di sicurezza intrinseche. Perciò, quando utilizzato nella misurazione, non vi sono rischi per la sicurezza come perdite e scosse elettriche.

(5) Ha una lunga durata e una maggiore durata rispetto ai sensori tradizionali.