DTS ファイバー dts 光ファイバー-INNO

DTS ファイバー分散型ファイバーに関するディスカッション

1、分散型光ファイバー温度検知システム DTS の原理

分散型光ファイバー温度検知システムの基本原理 (DTS) 光学的時間領域反射率測定法に基づいています (OTDR) 光ファイバーの原理と光ファイバーのラマン散乱効果.

レーザーパルスがファイバー分子と相互作用するとき, さまざまな散乱現象が起こる, レイリー散乱など, ブリルアン散乱, ラマン散乱と. 理論的には, 3 種類の散乱はすべて、温度測定の基準信号として使用できた可能性があります。. しかし, 長期にわたる研究により、レイリー散乱の強度は光ファイバーの損失感度に対して非常に不安定であることが判明しました。. レイリー散乱光を温度測定システムの基準信号として長期間使用した場合, 光ファイバーの損失特性に不確実性が生じます。, システムの安定性が低下し、最終的には動作不能になる可能性もあります. したがって, システムは温度変化に敏感なラマン散乱を参照信号として選択します.

ラマン散乱はファイバー分子の熱振動によって発生します。, 光源の波長より長いストークス光と、光源の波長より短いアンチストークス光を生成します。. 外部温度による光ファイバーの変調により、ファイバー内のアンチストークス強度が変化します。. アンチストークス対ストークス比は、温度の絶対的な指標を提供します。. 高品質パルス光源と高速信号取得・処理技術の組み合わせ, ファイバーに沿ったすべての点で正確な温度値を取得できます。.

DTS システムには、約 1m のパルスを送信するパルスレーザーが含まれています (10nsの時間に相当) 光ファイバーケーブルに. パルスが光ファイバーに沿って伝播し、ガラスと相互作用するとき, ガラスの小さな欠陥により、元のレーザーパルスの少量が反射されて DTS 検出システムに戻されます。. 反射光を解析することで, DTS はイベントの温度を計算できます (反射光のパワーに基づいて) そしてイベントの場所 (後方散乱光が戻ってくるまでの時間の測定に基づく).

この技術にはいくつかの特徴があります, リアルタイムモニタリングなど. このシステムは、テスト領域の温度をリアルタイムで監視できます。 7 × 24 時間, 温度異常をタイムリーに検出して特定する, 早期警告を提供します; 連続分散測定機能により、複数のポイントやイベントを相互に影響を与えることなく同時に監視できます。, ファイバーが破損する前の部分はまだ正常に動作します, 破壊に対する強い抵抗力を持つ; さらに, 超高精度と高感度を備えています. 環境に応じてシステムパラメータを設定可能, 標準通信光ケーブルをそのまま使用可能. 現場の要件に応じて監視エリアを分割; 対応がとても早いです, スキャンサイクルを最小限に抑えます。 1 2番. 全体, DTS は、光ファイバー内の光のラマン散乱効果と光の伝播特性を利用して、ファイバーに沿った温度分布の効果的な測定を実現します。.

2、 DTS ファイバーの分散型ファイバーのタイプ

使用する光ファイバの種類に応じて分類する
マルチモード光ファイバーセンサー: 複数の伝送モードを伝送できる光ファイバーケーブルは、マルチモードファイバーと呼ばれます. マルチモード光ファイバーセンサーにおいて, 透過型光ファイバセンサは、マルチモード光ファイバを使用して光信号を伝送し、異なる受光強度に基づいて測定します。. このタイプのセンサーは産業用検出によく使用されます, 液面検知など, プレッシャー, 変形, 温度, 流量, 現在, 磁場, 等. 安定した信頼性の高いパフォーマンスという利点があります, シンプルな構造, そして低コスト, しかしその感度は比較的低いです. マルチモードファイバーの伝送帯域幅は以下に達します。 30 メガヘルツ～数百メガヘルツ, 短距離のセンシングと測定に適しています。 (40kmまで). 例えば, 距離要件が特に長くなく、コストを制御する必要がある一部の温度および物理量のセンシングおよびモニタリングのシナリオ, マルチモードファイバー型分散型ファイバーセンサーを使用します.
シングルモード光ファイバーセンサー: 非常に薄いコアとクラッドを備えた光ファイバーの一種 (コアとクラッド間の屈折率差が小さい) 1 つの送信モードのみを送信できる, シングルモードファイバーと呼ばれる. このシングルモード光ファイバーセンサーは、シングルモード光ファイバーを使用して干渉計を形成することができます。. 外部要因により、光ファイバー内の光路に変化が生じる可能性があります, 干渉縞にばらつきが生じる, さまざまな物理量の測定に使用できます. シングルモード光ファイバー伝送の帯域幅は最大 10 ギガヘルツ, 長距離に適した (40-100km) 測定値. 長距離が必要なシナリオでは分散型光ファイバーセンシング, 石油およびガスのパイプラインの温度とひずみの監視など, シングルモード光ファイバセンサは、光信号を長距離にわたって安定して伝送し、センシング機能を実現する役割を果たします。.
センシング機能による分類
ラマン温度測定 (DTS): このタイプは、ラマン散乱効果に基づいて温度を測定します. ファイバー内のラマン散乱によって生成されるストークス強度比とアンチストークス強度比の温度依存関係を利用して、ファイバーに沿った温度分布を測定するスタンドアロンの温度測定システムです。. 価格はブリルアンタイプに比べて比較的安価です。, 通常は数万元. ラマン型 DTS は、温度監視を必要とする多くのシナリオで広く使用されています, 建物内の温度監視および警報システムなど, 産業機器, 電源ケーブルの溝, 等. こんなところにセンサーを配置することで, リアルタイムの温度変化を監視して、異常な温度によって引き起こされる安全上の危険を回避できます。. 例えば, 電力ケーブルの溝の中, 過負荷または局所的な障害によって引き起こされる温度上昇をタイムリーに検出して、ケーブル火災などの事故を防止できます。.
ブリルアン型 (BOTDRなど): このタイプの分散型光ファイバーセンサーは、温度と応力を同時に測定できます, ブリルアン散乱効果に基づく. 現場では2本の光ファイバーが必要です, 1 つは温度測定用、もう 1 つは応力測定用, しかしコストが非常に高い, 価格が数百万ドルに達する. ブリルアン型分散型光ファイバーセンサーは高価ですが, 温度と応力の同時測定を必要とする一部の特殊な工学および科学研究シナリオで重要な用途があります。. 例えば, 大型橋梁の構造健全性モニタリングにおいて, ブリルアン型分散型光ファイバーセンサーを使用して、さまざまな作業条件下での橋の温度分布と応力分布を取得できます。, これは橋の安全性評価と寿命予測にとって非常に重要です。. しかし, コストが高いため, 通常の民間シナリオではほとんど使用されません.

3、 DTS ファイバー分散型ファイバーアプリケーション

火災警報器分野
地下鉄などの大空間の火災警報器に, 高速道路のトンネル, 倉庫, 等, 分散型光ファイバー温度測定システムは、温度監視と火災監視に優れた役割を果たします。. 高速道路のトンネル内, 検出用光ファイバーケーブルはトンネルの上部中央位置に設置されています. 閉鎖されたトンネルの場合, 光ファイバーケーブルは、トンネルの側面または上部中央の位置に配置することもできます。 (壁から1m離れたところ) 簡単にモニタリングできるように. 検出用光ケーブルは定期的に固定する必要がある. 光ファイバーホストは、良好な環境条件を備えた監視室に配置されます。, そのディスプレイには監視システムのメインインターフェイスが表示されます. 使用要件に応じて動作モードを選択できます, リアルタイムの温度監視に使用できます, 空間温度場分布のリアルタイムモニタリング, アラームやその他の操作. 光ファイバーホストは火災警報器コントローラーに接続できます。, 実際の空間分布に応じたパーティションパラメータの設定, アラーム温度など, パーティション範囲, 等. パーティションの数は数百に達する場合があります, 各パーティションは独立してアラームを鳴らすことができます.
可燃性物質または火災の危険性が高い物質が保管されている一部の特別な場所用, 原油貯蔵タンクなど, 石油タンクに火災自動検知装置を設置する場合, 分散型光ファイバー温度センサーは、オイルタンクフロートの二次シールリングに取り付けることができます。. ここでは、分散型光ファイバー温度センサーは、連続分散型温度火災検知器とみなすことができます。, 光ファイバーケーブルに沿ったあらゆる点の温度を死角なく測定できます。. 温度変化に素早く対応できる, 火災の危険をタイムリーに警告する, 石油タンクの安全を確保する, 異常な温度上昇による石油やガスの爆発などの重大な結果を防ぎます。.
電力設備の監視
高圧送配電ケーブルなどのパワーデバイスの温度監視に, 電源ケーブル, ケーブルトレンチ, および電力設備, 検査対象の高圧ケーブルに検知用光ケーブルを敷設することで、検知用光ケーブルが被覆する高圧ケーブルの温度分布や温度変化傾向をリアルタイムに監視できます。. 高電圧ケーブルをいくつかのエリアに分割し、要件に応じて個別に監視することもできます。, 温度警告などの細分化された機能付き, 警報温度, 昇温速度, と温度差アラーム. 分散型光ファイバー監視および警報システムは、温度監視のための効果的な方法を提供します。, アラーム, 分析, 高電圧ケーブルおよびその他の電力デバイスの管理, これは、ケーブルの過熱などの障害をタイムリーに検出し、電源の安定性と安全性を確保するのに役立ちます。. 光ファイバーを媒体として使用しているため、, 従来の電気センサーのような電磁干渉の影響を受けません。, 線形分布検出により、空白領域を監視することなくケーブルを完全にカバーできます。.
開閉装置や変圧器などの電力機器の温度監視にも適用されます。. これらのデバイスの分散温度測定を実現できます, 装置稼働時の温度状況をタイムリーに把握, 高温による機器の損傷を防ぐ, 電力設備の動作の信頼性と安全性を向上させます。. 変電所や配電室で, 分散型光ファイバー温度センサーは、開閉装置や変圧器の主要部分に沿って配置可能, トランスの巻線周りなど, 機器内のわずかな温度変化を敏感に捕捉し、作業員が事前にメンテナンス措置を講じることができるようにします。.
石油およびガスの貯蔵タンクの監視
石油やガスの貯蔵タンクの温度が上昇すると、タンク内の圧力が上昇する可能性があります。, 重大な結果を引き起こす可能性がある. 分散型光ファイバー温度センサーを使用し、石油とガスの貯蔵タンクの外面と上部に検出ケーブルを敷設することによって, タンク全体の温度分布や傾向が把握できる. アラーム条件に達したとき, システムがアラーム信号を出力する. この監視方法には多くの利点があります, 包括的な温度分析を提供するための石油およびガスタンク全体のリアルタイム監視など; 恒温アラームの柔軟な設定, 温度差アラーム, および温度率アラーム; 検出ケーブルは非通電です, 耐食性, 危険な環境でも安全に作業できます; 取り付けが簡単, 1本の光ケーブルで数十の石油タンクとガスタンクを同時に測定可能; 適切な設置により, オイルタンクやガソリンタンクの漏れの有無も測定可能. DTSシステムは、強い環境適応性と高い長期安定性という特徴を持っています。, 石油やガスの貯蔵タンクの長期温度監視に適しています。.
パイプラインの監視
パイプライン監視に関して, 液体輸送パイプラインか気体輸送パイプラインか, 特にエネルギー産業における地下輸送の重要なパイプライン部分で, 配布された光ファイバー温度センサーテクノロジーはパイプライン監視に使用できます, 漏洩検知, パイプライン輸送中のデータ測定, パイプラインや漏れの検出を含む, 漏れの場所, 既存パイプラインへの補助設備の提供. 例えば, 石油とガスの輸送パイプラインで, パイプラインに沿って光ファイバーを敷設することにより、, 周囲環境やパイプライン自体の温度変化をリアルタイムに監視することが可能. 漏れ等があった場合, 漏れ箇所付近の温度が変化する可能性があります. DTS システムはこの温度異常を検出し、漏れ箇所を正確に特定できます。, 経済的損失を防ぐ上で非常に重要です (石油やガスの漏洩による物質的損失など) 環境汚染と.
水利施設の建物構造に関する用途
ダムなどの水利構造物の安全性の検査・測定に, 分散型光ファイバー温度センサーは、ダムやその他の建物の温度分布フィールドを測定できるだけではありません, コンクリート注入時の温度測定にも役割を果たします. また、ダムの漏水を検出し、漏水箇所を特定することもできます。. 分散型光ファイバー変形測定技術により、水理建築構造物の静的測定と動的変形測定も可能. 貯水池内, 温度監視, コンクリートダムモニタリング, 漏れの検出と位置決め, 漏水経路の位置決め, 沈下過程の測定, 変形測定, 岩層調査やその他の作業を行うことができます; ダムや堤防に関しては, 温度監視, ダムと堤防の監視, 漏れの検出と位置決め, 地下水漏洩経路の位置決め, シール本体および接合部の漏れ検知, などの監視作業を実行できます, 水管理施設の安全性を保証するための包括的なデータ監視方法を提供する.

4、 InnoTech は DTS 分野で最高の企業です

福州英國電子技術有限公司, 株式会社. 科学研究開発に従事するハイテク企業です, 生産, 販売, そしてサービス. 同社はDTSにおいて幅広い製品と実績を持っています.

技術研究と製品特性
Yingnuo Technology の分散型光ファイバー温度測定システムの製品技術は、DTS の基本原理に基づいています。, 光ファイバーの自然ラマン散乱効果を利用して温度測定や空間位置決め機能のための光時間領域反射を実現するなど. その製品, IF-DTS測定ホストなど, センシングファイバーに結合された高速狭パルス半導体レーザーパルスを使用可能, そしてさらにフィルターをかける, 検出する, ファイバーの弱い後方散乱信号を通じて高速データを収集し、温度に敏感なアンチストークス信号と温度に敏感でないストークス信号を取得します。, これにより、ファイバーに沿って分布する正確な温度情報が得られます。. 高度なインテリジェント火災警報判定アルゴリズムとの組み合わせ, センシング光ファイバープロセス全体のリアルタイムオンラインモニタリングを実現します。.

この製品にはいくつかの優れた機能があります, の測定範囲など -30.0 ℃～240.0℃, 分散型リアルタイム計測機能, 検知エリアをカバーし、火災の位置を正確に特定できます。; 長い測定距離と豊富な測定情報; 高い測定精度と速い応答速度; 高い信頼性と低い誤警報率; 警報方法は柔軟で、多段階の温度差警報を実現できます。, 火災の初期段階で確実に警報を発する. さらに, 検出用光ケーブルは信号伝送キャリアと温度検知素子の両方として機能します。, 設置が簡単などのメリットがある, 長寿命, 後の段階でのメンテナンスコストが低い.

Yingnuo Technology の製品は幅広い用途に使用できます, トンネルなどの, 地下鉄, 電気, 石油化学製品, ダム, 油井, その他の分野. トンネル火災監視における他の従来の方法との比較, 分散型光ファイバー温度測定による高精度で正確な位置決めの利点により、火災の危険をよりタイムリーに検出できます。. 電力設備監視において、さまざまな主要設備の温度をリアルタイム監視できます。, 設備運用リスクの軽減. さらに, 一定のコスト優位性があり、市場において比較的リーズナブルな価格で製品やサービスを提供できる製品 (さまざまな価格オプションを備えた IF-DTS 分散型光ファイバー温度測定システムなど), これは、多数のセンサーの導入が必要な大規模プロジェクトにとって非常に魅力的です。.