Sensores de temperatura de fibra óptica INNO ,sistemas de monitoramento de temperatura.
O que é detecção de fibra óptica?
A tecnologia de detecção de fibra óptica coleta dados de deformação e temperatura relacionados à estrutura para validar a estrutura e o modelo térmico, garantir a integridade estrutural, e melhorar a eficiência operacional.
Detecção de fibra óptica e tecnologia tradicional
Os extensômetros e os termopares são há muito tempo os padrões para medir deformação e temperatura durante o processo de teste. Embora essas tecnologias existam há décadas, nem sempre são capazes de testar e monitorizar eficazmente as inovações atuais. As limitações das tecnologias legadas não estão relacionadas à precisão, mas principalmente ao nível de percepção fornecido pelos dados. Strain gages e termopares fornecem apenas pontos de informação, enquanto certos tipos de sensores de fibra óptica podem fornecer dados espacialmente contínuos ao longo de todo o comprimento da fibra óptica. Portanto, os engenheiros podem medir o campo de deformação e a distribuição de temperatura na estrutura para entender melhor o comportamento dos componentes sob diferentes condições. Os sensores pontuais permitem apenas que os engenheiros monitorem pontos-chave, enquanto distribuído (dados espaciais contínuos) sensores podem medir pontos-chave e o que acontece entre eles. Esta visão é muito valiosa ao projetar novos materiais compósitos. Além disso, sensores de fibra óptica podem ser incorporados em materiais para compreender melhor o comportamento interno de componentes e estruturas compostas.
Fundamentos de detecção de fibra óptica
A tecnologia inerente de detecção de fibra óptica, em que o próprio cabo de fibra óptica é um sensor. Na divisão de sensores internos, geralmente existem três gerações de tecnologias: grade de Bragg de fibra pontual (FBG) sensores baseados, dispersão, e FBG espacialmente contínuo. A tecnologia de dispersão adota medição totalmente distribuída, enquanto a tecnologia FBG pode ter um pequeno número de pontos de detecção ou distribuição completa, dependendo de como o sistema interpreta o sinal dos elementos sensores.
O FBG atua como um pequeno espelho e é fabricado no núcleo das fibras ópticas. Quando a luz se propaga ao longo da fibra óptica, cada grade reflete uma parte do sinal de volta ao sistema. O sistema reconhece as alterações no sinal de retorno e interpreta essas informações para fornecer medições precisas de deformação e temperatura. A maioria dos sistemas baseados em FBG possui alguns pontos de detecção ao longo de cada fibra. Embora esta função de multiplexação seja um grande avanço na tecnologia tradicional, ainda não consegue fornecer a densidade de sensores necessária para monitoramento entre áreas críticas. Algumas vantagens dos sensores pontuais FBG incluem precisão, a capacidade de realizar testes dinâmicos, e aquisição de dados em alta velocidade.
A tecnologia de dispersão não usa FBG, mas depende de defeitos em cabos ópticos para obter leituras. Atualmente, três tipos diferentes de técnicas de espalhamento são usados em sistemas de detecção, cada um com funções diferentes. De um modo geral, baseado em dispersão sistemas de detecção de fibra óptica se beneficiam de distribuição dados e longos comprimentos de detecção. No entanto, eles têm baixa fidelidade de dados, taxas de aquisição de dados muito lentas, da ordem de alguns minutos, e são suscetíveis a limitações de vibração ao realizar operações estáticas.
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