Kanuni na Utumizi wa Kuhisi Halijoto ya Fiber Inayosambazwa-INNO

Kusambazwa kwa joto la macho ya nyuzi (DTS) ni teknolojia ya hali ya juu ya ufuatiliaji wa halijoto ambayo hutumia nyuzi za macho kama sehemu nyeti za halijoto na midia ya upitishaji mawimbi ili kufikia ufuatiliaji unaoendelea na wa wakati halisi wa usambazaji wa halijoto kwa umbali mrefu na safu kubwa.. Mifumo ya DTS kwa kawaida inategemea kanuni ya reflectometry ya saa ya macho (OTDR) na athari ya kutawanya ya Raman ya nyuzi za macho, na kupata habari ya usambazaji wa halijoto kando ya nyuzinyuzi kwa kuchanganua mabadiliko ya nguvu ya nyuma ya Raman inayotawanya mwanga kwenye nyuzi..

1、Sehemu kuu za mfumo wa DTS

chanzo cha mwanga
Laser: Laser zenye nguvu ya juu kama vile Nd: Laser za YAG au amplifier ya nyuzinyuzi yenye dope ya Erbium (EDFA) lasers ni kawaida kutumika. Ishara ya mwanga wa kunde inayotolewa na laser inapitishwa kwa eneo lililopimwa kupitia nyuzi za macho.
Optic ya nyuzi
Fiber ya kuhisi: hutumika kwa kupitisha mawimbi ya macho na kutumika kama sehemu nyeti ya halijoto. Nyuzi za kawaida za kuhisi ni pamoja na nyuzi za mode moja na nyuzi nyingi za mode. Fiber ya mode moja hutumiwa sana kutokana na hasara yake ya chini na azimio la juu.
kigunduzi
Photodetector: hutumika kugundua nuru ya Raman iliyotawanyika nyuma kutoka kwa nyuzi za macho. Vigunduzi vya picha vinavyotumika sana ni pamoja na mirija ya photomultiplier (PMT) na picha za maporomoko ya theluji (APD).
Kitengo cha usindikaji wa ishara
Kadi ya kupata data: hutumika kukusanya pato la ishara za umeme na vigundua picha na kuzibadilisha kuwa ishara za dijiti.
Kichakataji cha ishara: huchakata mawimbi ya kidijitali yaliyokusanywa na kutoa taarifa za halijoto. Kanuni za kawaida za usindikaji wa mawimbi ni pamoja na ubadilishaji wa Fourier, mabadiliko ya wimbi, Nk.
mfumo wa programu
Programu ya uchambuzi wa data: kutumika kuonyesha na kuchambua data ya usambazaji joto, kuzalisha curves joto na grafu usambazaji joto. Mifumo ya programu kawaida huwa na hifadhi ya data, Kazi za kengele, na uwezo wa ufuatiliaji wa mbali.
Kanuni ya kazi ya mfumo wa DTS
Kanuni ya Optical Time Domain Reflectometry (OTDR)
Ishara ya mwanga wa kunde inayotolewa na laser hueneza kando ya fiber ya macho, na inapokutana na pointi zisizo sawa au nyuso za mwisho kwenye nyuzi, itatoa nuru iliyotawanywa nyuma. Kwa kupima muda wa kurudi na ukubwa wa mwanga uliotawanywa nyuma, umbali wa uenezi na nafasi ya ishara ya macho katika fiber inaweza kuamua.
Raman kutawanya
Wakati ishara za macho zinaenea katika nyuzi za macho, aina mbalimbali za kutawanyika hutokea, ikiwa ni pamoja na Rayleigh kutawanyika, Brillouin kutawanya, na Raman kutawanya. Uzito wa mwanga wa kutawanya wa Raman unategemea halijoto. Mtawanyiko wa Raman umegawanywa katika Stokes kutawanyika na Anti Stokes kutawanyika. Uzito wa mwanga wa kutawanya wa anti Stokes huongezeka kulingana na halijoto, ilhali ukubwa wa mwanga wa kutawanya wa Stokes haubadiliki sana na halijoto. Kwa kupima uwiano wa ukubwa wa anti Stokes kutawanya mwanga kwa Stokes kutawanya mwanga., joto katika kila hatua kando ya fiber inaweza kuhesabiwa.

2、Matukio ya maombi ya mfumo wa DTS

Mfumo wa nguvu
Ufuatiliaji wa joto la cable: Katika nyaya za high-voltage na mitaro ya cable, Mfumo wa DTS unaweza kufuatilia usambazaji wa joto wa nyaya kwa wakati halisi, kuchunguza matatizo ya overheating kwa wakati, na kuzuia uharibifu wa nyaya na ajali za moto.
Ufuatiliaji wa joto la kituo: Katika kituo kidogo, mfumo wa DTS unaweza kufuatilia halijoto ya vifaa kama vile transfoma na swichi ili kuhakikisha utendakazi salama wa kifaa.
Sekta ya mafuta na gesi
Ufuatiliaji wa bomba la mafuta: Katika mabomba ya mafuta ya masafa marefu, mfumo wa DTS unaweza kufuatilia usambazaji wa joto la bomba kwa wakati halisi, kuchunguza pointi za uvujaji na kutofautiana kwa joto kwa wakati, na kuzuia uchafuzi wa mazingira na hasara za kiuchumi.
Ufuatiliaji wa joto la kisima cha mafuta: Katika visima vya mafuta, Mifumo ya DTS inaweza kufuatilia usambazaji wa joto chini ya ardhi, kutoa msaada wa data kwa uchimbaji wa mafuta.
Usanifu na Miundombinu
Ufuatiliaji wa joto la daraja: Katika madaraja makubwa, Mifumo ya DTS inaweza kufuatilia usambazaji wa joto la mwili wa daraja, kutathmini hali ya afya ya daraja hilo, na kugundua mara moja hatari zinazowezekana za usalama.
Ufuatiliaji wa joto la handaki: Katika vichuguu, Mifumo ya DTS inaweza kufuatilia usambazaji wa halijoto ndani ya handaki ili kuhakikisha uendeshaji wake salama.
Ulinzi wa Mazingira
Ufuatiliaji wa joto la udongo: Katika utafiti wa kilimo na ikolojia, Mifumo ya DTS inaweza kufuatilia usambazaji wa joto la udongo, kutoa mwongozo wa uzalishaji wa kilimo, na kusoma shughuli za vijidudu vya udongo na mabadiliko ya virutubishi.
Ufuatiliaji wa joto la maji: Katika mito, maziwa, na bahari, Mifumo ya DTS inaweza kufuatilia usambazaji wa halijoto ya miili ya maji na kusoma athari za mifumo ikolojia ya maji na mabadiliko ya hali ya hewa.
usalama wa moto
Ufuatiliaji wa joto la ghala: Katika maghala makubwa, Mifumo ya DTS inaweza kufuatilia usambazaji wa joto ndani ya ghala, kugundua hatari za moto kwa wakati, na kuzuia ajali za moto.
Ufuatiliaji wa moto wa tunnel: Katika vichuguu, Mifumo ya DTS inaweza kufuatilia usambazaji wa halijoto ndani ya handaki kwa wakati halisi, kugundua moto kwa wakati, na kuamsha mfumo wa ulinzi wa moto.

3、Faida za mfumo wa DTS

Ufuatiliaji wa umbali mrefu: Mfumo wa DTS unaweza kufikia ufuatiliaji wa joto hadi makumi ya kilomita, yanafaa kwa kiwango kikubwa, matukio ya ufuatiliaji wa joto la umbali mrefu.
Azimio la juu: Mifumo ya DTS inaweza kutoa data ya usambazaji wa joto na azimio la juu la anga, kawaida hadi mita kadhaa au hata mfupi.
Ufuatiliaji wa wakati halisi: Mfumo wa DTS unaweza kufikia ufuatiliaji wa hali ya joto kwa wakati halisi na unaoendelea, na kugundua hitilafu za joto kwa wakati unaofaa.
Uingiliaji wa anti electromagnetic: Fiber za macho zina uwezo mzuri wa kuingiliwa na sumakuumeme na zinafaa kwa ufuatiliaji wa halijoto katika mazingira yenye nguvu ya sumakuumeme..
Ufungaji rahisi: Ufungaji na matengenezo ya mfumo wa DTS ni rahisi na wa gharama nafuu.

4、Mapungufu ya mfumo wa DTS

Gharama: Ingawa gharama ya kitengo cha mfumo wa DTS hupungua kwa ongezeko la umbali wa ufuatiliaji, gharama ya awali ya uwekezaji bado ni ya juu kiasi.
Kizuizi cha usahihi: Usahihi wa kipimo cha joto cha mfumo wa DTS huathiriwa na mambo mbalimbali, kama vile ubora wa nyuzi, mabadiliko ya joto ya mazingira, kuingiliwa kwa nje, Nk.
Usindikaji tata wa data: Mifumo ya DTS inahitaji algorithms changamano ya usindikaji wa mawimbi na mifumo ya kompyuta yenye utendaji wa juu ili kuchakata kiasi kikubwa cha data.
muhtasari
ya Kusambazwa kwa joto la macho ya nyuzi (DTS) mfumo ni teknolojia ya hali ya juu ya ufuatiliaji wa halijoto ambayo hutumia athari ya kutawanya ya Raman na kanuni ya uakisi wa kikoa cha wakati wa macho cha nyuzi za macho ili kufikia ufuatiliaji unaoendelea na wa wakati halisi wa usambazaji wa joto kwa umbali mrefu na safu kubwa.. Mfumo wa DTS una anuwai ya matumizi katika nyanja za mfumo wa nguvu, sekta ya mafuta na gesi, ujenzi na miundombinu, Ulinzi wa Mazingira, usalama wa moto, Nk. Ina faida kama vile ufuatiliaji wa umbali mrefu, azimio la juu, Ufuatiliaji wa wakati halisi, Uingiliaji wa anti electromagnetic, na ufungaji rahisi. Hata hivyo, Mifumo ya DTS pia ina mapungufu kama vile gharama kubwa, mapungufu ya usahihi, na usindikaji tata wa data.