2010-05-18 14:03:01 阅读5 评论0 字号:大中小
详细介绍:
光纤分布式应变和温度传感器
特性
· 使用标准通信光纤,同一根光纤即可用于通信、也可用于同时测量应变和温度
· 实时监测应变和温度
· BOTDA和OTDR和/或BOTDR功能集一体
· 高空间分辨率和高空间测量精度
· 极高的应变以及温度分辨率和极高
的应变以及温度测量精度
· 超长传感范围(远至100公里往返)
· 多通道监测
· 实时检测故障点
应用
· 石油天然气管道监控
· 电力线路监控
· 油气井监控
· 油气管道的腐蚀/侵蚀检测
· 裂纹检测
· 火警预报
· 智能结构和结构状态监控
· 桥梁、水坝和大型建筑物的监控
· 安全系统
运用光纤中的布里渊散射现象,OZ光学公司提供了精湛的分布式传感器系统用来测量全部光纤长度范围内的应变和温度变化。把光纤缠绕或者嵌入诸如石油天然气管道或者大坝等建筑结构中,一旦结构出现应变改变或温度变化,或者二者同时改变,都可以被检测出来以便矫正问题、避免故障。现代输电电缆已可和通信光缆建造成一根整体缆线,这样的缆线即可传输电力,也可同时传送光通信信号。这样一来,使用其中的标准通信光纤和我公司的分布式应变和温度传感器即可实现对电力线路的监控。在诸如此类的这些关键结构中, 这样的监控能力的价值是无法估量的,因为任何故障都会导致生命财产的巨大损失。
对于细小的应变和温度改变的精准测量,通常需要几分钟。OZ光学公司的传感器系统可以在一秒钟内完成对应变和温度改变的检测,而测量精度并非显著降低。这类快速响应对于诸如安全监控、地震引起的应变改变监控等是至关重要的。
结构中的裂纹检测是一个主要挑战:只有特殊的传感器才能发现裂纹,而且为了测量它需要{zg}的空间分辨率。OZ光学公司的ForesightTM系列传感器系统为我们的用户提供了一个强有力的检测陶瓷片、水泥梁、大坝等裂纹的工具。
我公司的分布式应变和温度传感器在全部光纤长度范围内可以给出应变和温度两个参数,而且空间分辨率达到了十厘米。与市场上的其他布里渊传感器不同,我公司的传感器系统可实现xx地同时测量应变和温度变化,而且与此同时进行的通信的质量没有任何改变。xx地同时测量应变和温度变化是我公司光纤分布式应变和温度传感器的一个极大的优势之一。
依据不同的系统配置,我公司分布式应变和温度传感器可以测量100公里往返的应变和温度变化。这样一来,监控诸如油气管线、高速公路、电力线路等非常长的结构均成为现实。当然也可以把光纤铺设成二维或者三维的形状,在大坝、潜水艇壳体、宇宙飞船等结构中形成智能监控结构。
工作原理
在典型的大型结构监控中,使用OZ光纤传感器系统并不需要对布里渊传感器有详细的了解。当然在选择布里渊传感器解决方案时,
对于测量系统的基本理解有益于促进相关性能参数的取舍以及传感器系统的选择。
典型的传感器设置包括两台激光器(一台连续光,一台脉冲光)分别从同一根被测光纤的两端输入。当两台激光器的频率差与光纤的
布里渊频率相同时,两束激光在光纤内部发生强相互作用并增强光纤中已产生的声波(声子),使得布里渊信号容易定位检测。沿光纤测
量应变和温度时,通常需要扫描频差(拍频)绘出布里渊频谱,通过分析该频谱以获得应变和温度信息。
图1底部的公式说明,光纤上每点的布里渊频率与该处光纤所感知的外界的温度和应变成线性关系。对于色散位移光纤(LEAF),布里
渊频谱中存在着两个峰,这样有可能从一根光纤上同时获取应变和温度两种信息。如果使用本公司的传感器系统以及专利申请中的传感
光纤,则易于同时精准测量应变和温度,该光纤也同时可用于通信。