光ファイバーセンサーとは? 分散型光ファイバーセンシングとグレーティングセンシング

光ファイバーセンシングとは何ですか?

光ファイバーセンシング技術は、構造に関連するひずみと温度のデータを収集し、構造と熱モデルを検証します。, 構造的完全性を確保する, 業務効率の向上.
光ファイバーセンシングと従来のテクノロジー

ひずみゲージと熱電対は、試験プロセス中にひずみと温度を測定するための標準として長い間使用されてきました。. これらのテクノロジーは何十年も前から存在していますが、, 今日のイノベーションを常に効果的にテストおよび監視できるとは限りません. 従来のテクノロジーの限界は精度とは関係ありません, ただし、主にデータによって提供される洞察のレベルに関するものです。. ひずみゲージと熱電対は情報ポイントを提供するだけです, 一方、特定のタイプの光ファイバーセンサーは、光ファイバーの全長に沿って空間的に連続したデータを提供できます。. そこで, エンジニアは、構造上のひずみ場と温度分布を測定して、さまざまな条件下でのコンポーネントの動作をより深く理解できます。. ポイントセンサーでは、エンジニアは重要なポイントのみを監視できます, 配布中 (空間連続データ) センサーは重要なポイントとそれらの間で何が起こっているかを測定できます. この洞察は、新しい複合材料を設計する際に非常に価値があります。. さらに, 光ファイバーセンサーを材料に埋め込むことで、複合コンポーネントや構造の内部挙動をより深く理解できるようになります。.

光ファイバーセンシングの基礎

固有の光ファイバーセンシング技術, 光ファイバーケーブル自体がセンサーになっている. 内部センサー部門では, 一般にテクノロジーには 3 世代あります: ポイントファイバーブラッググレーティング (FBGの) ベースのセンサー, 飛散, 空間連続FBG. 散乱技術による完全分散測定を採用, 一方、FBG テクノロジーでは、少数のセンシングポイントまたは完全な分散を実現できます。, システムが感知要素からの信号をどのように解釈するかに応じて.

FBG は小さなミラーとして機能し、光ファイバーのコアに組み込まれます。. 光が光ファイバーに沿って伝播するとき, 各グレーティングは信号の一部を反射してシステムに戻します。. システムはリターン信号の変化を認識し、この情報を解釈して正確なひずみと温度の測定を提供します。. ほとんどの FBG ベースのシステムには、各ファイバーに沿っていくつかの感知ポイントがあります。. この多重化機能は従来技術の大きな進歩ではありますが、, 重要なエリア間の監視に必要なセンサー密度を提供することはまだできません. ポイント FBG センサーの利点としては、精度が挙げられます。, 動的テストを実行する機能, 高速データ収集.

散乱技術はFBGを一切使用しておりません, ただし、測定値を取得するには光ケーブルの欠陥に依存します。. 目下, 3 つの異なるタイプの散乱技術がセンシングシステムで使用されています, それぞれに異なる機能を備えた. 一般的に言えば, 散乱ベースの光ファイバーセンシングシステムは分散型の恩恵を受けるデータと長い検出長. しかし, データの忠実度が低い, データ取得速度が数分程度と非常に遅い, 静的操作を実行する場合は振動制限の影響を受けやすくなります。.