Квазираспределенный датчик температуры

В другом варианте в длинное волокно могут быть включены фрагменты волокна, модифицированная оболочка которых с повышенной чувствительностью разработана так, что позволяет измерять изменения внешнего показателя преломления через изменения затухающего поля. Этот метод может применяться для измерения множества величин, таких как температура, утечка жидкостей, или в качестве химического индикатора. Другим примером использования механизма потерь для квазираспределенных измерений различных параметров, таких как сила, давление и смещение, могут служить микроизгибы. В этом случае потери могут быть созданы в любом требуемом месте волокна, если пропустить волокно через подходящее зажимное приспособление, деформирующее его. Такие устройства, основанные на квазираспределенных измерениях, отличаются от встроенных датчиков с волокном в качестве чувствительного элемента только тем, что измеряемая величина в них может быть определена только в конечном количестве позиций, а не непрерывно вдоль всей длины волокна. Однако дополнительным преимуществом такого подхода, по сравнению с распределенными измерениями с использованием волокна в качестве чувствительного элемента, является большая гибкость и многосторонность; чувствительные элементы различной длины и/или активированные различными примесями и/или различными концентрациями примесей могут в разных местах встраиваться в систему, что обеспечит различные диапазоны, уровни чувствительности или разрешения, в зависимости от того, что требуется для данного конкретного приложения.

image126

Существует и другой подход к использованию квазираспределенных датчиков. В волоконную линию могут быть встроены отдельные внешние, не волоконные чувствительные элементы, изменяющие передачу или отражение в зависимости от измеряемого поля, как схематически показано на рисунке. Чувствительные элементы из рубинового стекла, затухание в которых увеличивается при увеличении температуры для излучения с длиной волны ~ 600-620 нм (сдвиг границы полосы поглощения примерно на 1,2 А/ °С), представляют превосходный пример чувствительных элементов, которые могут использоваться в квазираспределенных измерительных системах. В системах, основанных на таких элементах, для определения потерь на каждом из чувствительных элементов используется зондирование методом OTDR; а чтобы обеспечить температурно-независимый опорный выходной сигнал, используется вторая длина волны, отодвинутая от края полосы поглощения.

См. также:  Возможности компоновки и производства