Cảm biến nhiệt độ sợi quang INNO ,hệ thống giám sát nhiệt độ.
Máy chủ giám sát máy phân tích miền thời gian quang học Brillouin IF-BOTDA, còn được gọi là cảm biến biến dạng và nhiệt độ sợi quang phân tán, áp dụng hiệu ứng tán xạ ngược Brillouin sợi quang và nguyên lý phản xạ miền thời gian quang học OTDR. Đây là thế hệ cảm biến cáp quang phân tán mới nhất trên thế giới, có thể đạt được nhiệt độ, sự căng thẳng, và đo phổ tại các điểm khác nhau dọc theo sợi quang ở khoảng cách cực dài. Khoảng cách đo tối đa lên tới 60km, độ chính xác của phép đo là 1 oC/20ue, và thời gian đo là 60s. Hệ thống sử dụng sợi quang đơn mode truyền thông tiêu chuẩn làm cảm biến, kết hợp truyền dẫn và cảm biến, và có thể theo dõi những thay đổi nhỏ về nhiệt độ và biến dạng trong thời gian thực. Nó có những ứng dụng quan trọng trong các lĩnh vực như đường ống dẫn dầu và khí đốt đường dài, cáp tổng hợp quang điện tử ngầm, đường dây điện trên không, đập nước, cầu, vân vân.
Đặc điểm chức năng
Đo phân bố liên tục khoảng cách cực dài, với khoảng cách đo tối đa 120km
Nhiệt độ, sự căng thẳng, và tần số cần được đo
Độ chính xác đo cao, đo lường ổn định và đáng tin cậy
Mã hóa tuyệt đối tần số, không bị ảnh hưởng bởi sự dao động về cường độ nguồn sáng, uốn vi sợi quang, mất hydro sợi quang, vân vân. Sợi truyền thông chế độ đơn có thể được sử dụng trực tiếp cho các cảm biến, tích hợp “quá trình lây truyền” Và “cảm nhận”
Nguyên lý đo của máy phân tích miền thời gian quang học Brillouin
Khi ánh sáng truyền trong sợi quang, do tính chất quang học không đồng đều như mật độ và chiết suất của vật liệu sợi, ánh sáng tới sẽ tạo ra hiện tượng tán xạ. Tán xạ Brillouin là quá trình tán xạ ánh sáng được tạo ra bởi sự tương tác giữa sóng ánh sáng và sóng âm khi truyền trong sợi quang. Khi nhiệt độ môi trường thay đổi hoặc sợi quang bị biến dạng, cả tốc độ âm thanh và chiết suất ánh sáng trong sợi quang sẽ thay đổi, dẫn đến sự thay đổi trong sự thay đổi tần số Brillouin, và sự thay đổi độ lệch tần số Brillouin là A. Có mối quan hệ tuyến tính giữa nhiệt độ AT xung quanh sợi quang và biến dạng dọc trục Ax.
Trong công thức, Cx và Cx đại diện cho hệ số nhiệt độ và hệ số biến dạng của sự dịch chuyển tần số Brillouin của sợi, tương ứng. Cảm biến sợi quang Brillouin sử dụng mã hóa tuyệt đối tần số, không bị ảnh hưởng bởi sự dao động của nguồn sáng, mất nối sợi, uốn sợi vi mô, mất chất xơ, vân vân. Độ chính xác của phép đo cao, và phép đo ổn định và đáng tin cậy trong thời gian dài.
Máy phân tích miền thời gian quang học Brillouin BOTDA dựa trên hiệu ứng tán xạ Brillouin kích thích. Nó sử dụng hai nguồn laser có băng thông cực hẹp, cụ thể là đèn bơm (tín hiệu ánh sáng xung) và ánh sáng thăm dò (tín hiệu ánh sáng liên tục), tiêm vào cả hai đầu của sợi cảm biến, đo tín hiệu ánh sáng đầu dò ở đầu ánh sáng xung của sợi cảm biến, và thực hiện thu thập và xử lý dữ liệu tốc độ cao. Khi chênh lệch tần số giữa đèn bơm và đèn thăm dò bằng với sự dịch chuyển tần số Brillouin trong một vùng nhất định của sợi quang, hiệu ứng khuếch đại Brillouin được kích thích xảy ra ở vùng đó, và sự truyền năng lượng xảy ra giữa hai nguồn sáng. Bằng cách quét và phát hiện tần số ánh sáng, có thể thu được phổ Brillouin tại bất kỳ điểm nào dọc theo sợi quang, từ đó thu được các phép đo nhiệt độ và biến dạng phân bố. Do sử dụng tác dụng khuếch đại Brillouin kích thích, tín hiệu tán xạ ở cuối sợi cảm biến được khuếch đại một cách hiệu quả. Vì thế, BOTDA có thể đạt được phép đo có độ chính xác cao lên tới 60km, và hiệu suất đo vượt trội hơn nhiều so với cảm biến sợi quang dựa trên tán xạ Raman.
Thu thập dữ liệu thời gian thực: Thu thập các giá trị phổ Brillouin sợi theo thời gian thực từ khu vực được giám sát theo từng điểm, hình thành cơ sở dữ liệu về nhiệt độ và biến dạng theo thời gian thực.
Hiển thị dữ liệu thời gian thực: Hiển thị thời gian thực các đường cong phân bố nhiệt độ và biến dạng được thu thập từ khu vực hiện tại.
Chế độ xem trực quan: Lập bản đồ định tuyến và giám sát cáp quang phát hiện từng khu vực theo nhu cầu của khách hàng, và hiển thị trực quan vị trí báo động.
◆ Nhiều báo động đa cấp: Cung cấp ba phương pháp báo động: giá trị cố định, tỷ lệ thay đổi, và sự khác biệt khu vực. Giá trị cảnh báo có thể được đặt ở nhiều cấp độ theo yêu cầu của người dùng.
◆ Cảnh báo cài đặt vùng: Khu vực giám sát có thể được chia thành nhiều vùng, và mỗi vùng có thể thiết lập các giá trị cảnh báo độc lập để đạt được sự giám sát khác biệt.
◆ Hiển thị dữ liệu lịch sử: Người dùng có thể sử dụng cơ sở dữ liệu để tìm kiếm đường cong biến dạng nhiệt độ trong một khoảng thời gian nhất định ở một khu vực nhất định và tính toán xu hướng lịch sử thay đổi biến dạng nhiệt độ tại một điểm nhất định.
Phát lại động các đường cong: Người dùng có thể tự động phát dữ liệu nhiệt độ và biến dạng trong một khoảng thời gian nhất định, hiển thị trực quan xu hướng thay đổi trong toàn bộ đường cong nhiệt độ và biến dạng.
