Использование распределенных датчиков с оптическим волокном

Однако если заимствовать радиолокационные методы обработки сигнала, пространственно разнесенные фрагменты измеряющего волокна могут опрашиваться по отдельности, что позволит датчику обеспечить обработку как пространственных, так и временных изменений распределения измеряемой величины.

Использование распределенных датчиков с оптическим волокном в качестве чувствительного элемента особенно привлекательно в тех приложениях, где требуется отслеживание единственной измеряемой величины в большом количестве точек или непрерывно по всей длине волокна. Примерами таких областей применения могут быть мониторинг напряжений в больших структурах, таких как здания, мосты, плотины, резервуары-хранилища и пр., а также морские судна, нефтепромысловые платформы, самолеты, космические корабли и т. д.; наблюдение за профилем температуры в электрических силовых трансформаторах, генераторах, реакторных системах, печах, системах управления технологическими процессами и просто в системах для обнаружения пожара; определение утечки в трубопроводах, диагностика неисправностей и обнаружение аномалий магнитного/электрического поля в энергораспределительных системах и системах охранной сигнализации; встроенные датчики в композитных материалах, используемые в реальном времени для оценки напряжения, вибрации и температуры в структурах и корпусах, особенно в аэрокосмической промышленности.

При квазираспределенных схемах датчиков измеряемая величина не оказывает влияние непрерывно на всю длину волокна, а отслеживается на ограниченном количестве фрагментов. Это достигается или повышением чувствительности локальных участков волокна к конкретному измеряемому полю, или при помощи внешних, например, объемных чувствительных элементов. Такие виды систем могут использоваться в приложениях, мониторирующих единственную измеряемую величину, но они позволяют также мониторировать множество измеряемых величин, если повысить чувствительность каждого элемента датчика к конкретному полю измеряемой величины. Областями применения датчиков такого вида могут быть все перечисленные выше, а также разнообразные приложения, в которых требуется мониторинг множества величин, необходимые в химической, энергетической и обрабатывающей промышленности.

См. также:  Шум в магнитострикционных датчиках

Распределенные измерения. Оптическая дальнометрия в волоконных системах. Оптическая рефлектометрия временной области.

При распространении света в оптическом волокне возникают потери из-за релеевского рассеяния, обусловленного случайными микроскопическими колебаниями показателя преломления сердцевины оптического волокна. Часть излучения, которая рассеивается под углом 180° к направлению распространения излучения (обратное рассеяние), удовлетворяет числовой апертуре волокна и возвращается к источнику.