Hệ thống giám sát cảm biến ứng suất sợi quang phân tán-INNO

Đặc điểm của distributed fiber optic stress sensing system

Đặc điểm của hệ thống giám sát thời gian thực ứng suất sợi quang phân tán là phạm vi cảm biến lớn, độ chính xác cao, không có tiếng ồn điện, và độ tin cậy cao, có thể đạt được phép đo đồng thời đa hướng của đối tượng đo.

Thành phần của hệ thống ứng suất sợi quang phân tán

Hệ thống cáp quang phân tán chủ yếu bao gồm các loại cáp quang phát hiện, máy phân tích ứng suất sợi quang phân tán, và hệ thống giám sát và báo động máy tính phụ trợ. Cáp quang phân tán cảm biến sử dụng cáp quang phát hiện được đặt trực tiếp trên đối tượng đo để thu được tín hiệu; Sau đó, tín hiệu được truyền đến máy phân tích ứng suất sợi quang phân tán thông qua cáp quang. Máy phân tích nhiệt độ sợi quang phân tán truyền tín hiệu đến máy tính sau khi xử lý chương trình, và hệ thống máy tính thực hiện xử lý dữ liệu, chẩn đoán lỗi, báo động và kiểm soát.

Nguyên lý của hệ thống cảm biến ứng suất sợi quang phân tán

Nguyên lý chính của hệ thống giám sát thời gian thực ứng suất sợi quang phân tán là sử dụng độ nhạy của ánh sáng tán xạ Brillouin với nhiệt độ và độ căng., có thể phát hiện sự thay đổi nhiệt độ và độ căng ở các vị trí khác nhau dọc theo cáp quang. Khi nhiệt độ dọc theo sợi thay đổi hoặc có biến dạng dọc trục, tần số của ánh sáng tán xạ Brillouin ngược trong sợi sẽ trôi đi. Độ lệch tần số có mối quan hệ tuyến tính tốt với những thay đổi về biến dạng và nhiệt độ của sợi. Vì thế, bằng cách đo độ lệch tần số của ánh sáng tán xạ Brillouin tự nhiên từ hệ vuông trong sợi quang, có thể thu được thông tin phân bố nhiệt độ và biến dạng dọc theo sợi. Thích hợp để đo ứng suất và nhiệt độ của dầu, khí đốt, và đường ống hóa dầu, cũng như giám sát nhiệt độ và ứng suất của các kết cấu đập, công trình cầu và đường sắt, cáp treo, cáp ngầm, và kết cấu thiết bị nâng nền tảng ngoài khơi.

Đặc điểm của hệ thống cáp quang phân tán

1. Đo khoảng cách cho phép giám sát từ xa
2. Nhiều kênh đo lường, phạm vi đo rộng
3. Độ phân giải không gian cao
4. Độ phân giải khoảng cách cao
5. Dải động lớn
6. Cung cấp độ tin cậy cao cần thiết cho phép đo chính xác lâu dài
7. Xử lý dữ liệu tốc độ cao
8. Có thể đo nhiều điểm dữ liệu cùng lúc

Các lĩnh vực ứng dụng của ứng suất sợi quang phân tán

1. Công trình tự nhiên và dân dụng

2. Tiến hành phát hiện sập đổ trên sườn dốc và đường hầm hai bên đường cao tốc, quốc lộ, và đường sắt để ngăn ngừa thiên tai.

3. Công trình xây dựng sông nhân tạo

4. Theo dõi sự thay đổi lâu dài của cầu, các tòa nhà, ships, máy bay, spacecraft, và di sản văn hóa quan trọng, và kịp thời sửa chữa trước khi chúng bị sập hoặc hư hỏng.