Selecció de sensors distribuïts de fibra òptica

1. Els equips OFDR utilitzen fibres òptiques normals com a sensors?

Sí, tots els tipus de fibra monomode es poden utilitzar directament.

2.Quant costen aquestes fibres òptiques?

Diverses fibres òptiques monomode oscil·len en preus des d'uns pocs cèntims per metre fins a desenes, centenars o fins i tot milers de dòlars per metre. La selecció depèn principalment de l'escenari i les necessitats de la prova. Per exemple, si voleu mesurar la tensió, podeu triar fibra nua i fibra ben enfundada; Si voleu mesurar la temperatura, podeu triar fibra PI a 350 graus, fibra recoberta d'alumini a 400 graus i fibra xapada en or a 700 graus.

3.Per mesurar la tensió, recomaneu-me un sensor de fibra òptica.

Per mesurar la tensió, normalment utilitzem fibra òptica de poliimida (fibra PI per abreujar) i matriu de reixetes de fibra de reflexió feble al laboratori. Si l'entorn de prova és complex, per garantir la supervivència de la fibra òptica, es pot seleccionar una fibra òptica de funda ajustada.

4.Què és la fibra PI?

Normalment la fibra òptica té una estructura de tres capes, des de l'interior cap a l'exterior, són el nucli, el revestiment i el recobriment. La capa de recobriment té diferents materials. Per exemple, la capa de recobriment de fibra òptica d'un sol mode ordinària està feta de resina acrílica i la capa de recobriment de fibra òptica PI està feta de poliimida (PI). Els dos tipus de fibres òptiques monomode es poden demodular mitjançant equips OFDR, però la detecció de fibra òptica PI té millors resultats de mesura i s'utilitza més sovint.

5.Quines són les diferències específiques entre aquests dos tipus de proves de tensió de fibra òptica?

En comparació amb la fibra òptica recoberta d'acrílic, el material de recobriment de fibra òptica PI és més dur, té un mòdul elàstic més gran i té un millor efecte de transmissió de tensió. A més, la fibra òptica PI també es pot utilitzar per a la mesura d'alta temperatura dins dels 350 graus, i la linealitat de la mesura de la temperatura també és molt bona.

5. Acabes de parlar d'un sensor de reixeta de fibra Bragg. Què és concretament?

En general, el nom complet és matriu de fibra de reflexió feble, que és una xarxa de fibra de reflexió feble densament distribuïda sobre una fibra òptica, i la seva reflectivitat sol ser inferior al 0,1%. Les matrius de portes febles habituals inclouen: una porta d'1 cm, la longitud de l'àrea de la porta és de 9 mm i la distància entre dos FBG adjacents és d'1 mm. El procés de preparació de la matriu de reixetes febles és la tecnologia de reixes en línia de la torre de dibuix, que no necessita pelar la capa de recobriment i la resistència mecànica de la fibra òptica és alta. A més, les matrius de quadrícula febles de la mateixa longitud d'ona es poden demodular mitjançant equips OFDR per aconseguir una mesura de temperatura de tensió distribuïda altament estable, d'alta resolució.

6.Què és específicament el sensor de reixeta de fibra Bragg?

En general, el nom complet és matriu de fibra de reflexió feble, que és una xarxa de fibra de reflexió feble densament distribuïda sobre una fibra òptica, i la seva reflectivitat sol ser inferior al 0,1%. Les matrius de portes febles habituals inclouen: una porta d'1 cm, la longitud de l'àrea de la porta és de 9 mm i la distància entre dos FBG adjacents és d'1 mm. El procés de preparació de la matriu de reixetes febles és la tecnologia de reixes en línia de la torre de dibuix, que no necessita pelar la capa de recobriment i la resistència mecànica de la fibra òptica és alta. A més, les matrius de quadrícula febles de la mateixa longitud d'ona es poden demodular mitjançant equips OFDR per aconseguir una mesura de temperatura de tensió distribuïda altament estable, d'alta resolució.

7.Hi ha alguna diferència entre la matriu de graella feble i les proves de detecció de fibra òptica ordinàries?

En termes generals, la matriu de reixetes febles té un senyal de dispersió de Rayleigh més alt que la fibra d'un sol mode ordinària, de manera que té una bona estabilitat de prova i una forta capacitat anti-interferències. És més adequat per a mesuraments quasi dinàmics, entorns amb lleugeres vibracions o tremolors de fibres, i pot millorar encara més l'estabilitat de la prova i la capacitat anti-interferències.

8.Quin és l'efecte de prova de la fibra òptica de funda ajustada i com seleccionar-la?

La detecció d'equips OFDR reflecteix indirectament la tensió de l'estructura mesurant la tensió de la fibra òptica col·locada a l'estructura. Per aconseguir la mesura de la tensió estructural, el sensor de fibra òptica s'ha d'incrustar dins de l'estructura o enganxar-lo a la superfície de l'estructura. A partir de l'anàlisi de la trajectòria de transmissió de la tensió, l'efecte de transmissió de la tensió de la fibra nua és més ideal que el de la fibra òptica amb funda estreta. Com més petit sigui el diàmetre de la fibra òptica enfundada, menor serà la pèrdua de transmissió de tensió i millor serà l'efecte de mesura de la tensió. Els tipus convencionals de fibres òptiques amb funda ajustada inclouen: 0, 9 mm de diàmetre, 2 mm de diàmetre i cables òptics blindats amb diàmetres més grans. Normalment es recomana donar prioritat a les fibres òptiques de revestiment ajustat i de petits diàmetres com a sensors.