Izbira porazdeljenih optičnih senzorjev

1.Ali oprema OFDR uporablja običajna optična vlakna kot senzorje?

Da, vse vrste enomodnih vlaken se lahko uporabljajo neposredno.

2.Koliko stanejo ta optična vlakna?

Različna enomodna optična vlakna se gibljejo v cenah od nekaj centov na meter do deset, sto ali celo tisoč dolarjev na meter. Izbira je v glavnem odvisna od testnega scenarija in potreb. Na primer, če želite izmeriti napetost, lahko izberete golo vlakno in tesno obloženo vlakno; če želite izmeriti temperaturo, lahko izberete vlakna PI do 350 stopinj, vlakna, prevlečena z aluminijem, do 400 stopinj in pozlačena vlakna do 700 stopinj.

3. Za merjenje napetosti mi priporočite senzor za optična vlakna.

Za merjenje deformacij v laboratoriju najpogosteje uporabljamo poliimidna optična vlakna (na kratko PI vlakna) in mrežasto mrežo šibkih refleksijskih vlaken. Če je preskusno okolje zapleteno, je za zagotovitev preživetja optičnega vlakna mogoče izbrati optično vlakno s tesnim plaščem.

4. Kaj je PI vlakno?

Običajno imajo optična vlakna trislojno strukturo, od znotraj proti zunanjosti, so jedro, obloga in prevleka. Premaz ima različne materiale. Na primer, prevlečna plast navadnega enomodnega optičnega vlakna je narejena iz akrilne smole, prevlečna plast PI optičnega vlakna pa je izdelana iz poliimida (PI). Obe vrsti enomodnih optičnih vlaken je mogoče demodulirati z uporabo opreme OFDR, vendar ima zaznavanje optičnih vlaken PI boljše rezultate meritev in se pogosteje uporablja.

5. Kakšne so posebne razlike med tema dvema vrstama preskusov napetosti optičnih vlaken?

V primerjavi z optičnimi vlakni, prevlečenimi z akrilom, je material za prevleko optičnih vlaken PI trši, ima večji modul elastičnosti in ima boljši učinek prenosa napetosti. Poleg tega se lahko optična vlakna PI uporabljajo tudi za merjenje visoke temperature v območju 350 stopinj, linearnost merjenja temperature pa je prav tako zelo dobra.

5. Pravkar ste govorili o senzorju z vlakneno Braggovo rešetko. Kaj konkretno je?

Običajno je polno ime niz šibkih refleksijskih vlaken, ki je gosto porazdeljena mreža šibkih refleksijskih vlaken na optičnem vlaknu, njegova odbojnost pa je običajno manjša od 0,1 %. Običajni šibki nizi vrat vključujejo: ena vrata velikosti 1 cm, dolžina območja vrat je 9 mm in razdalja med dvema sosednjima FBG je 1 mm. Postopek priprave niza šibkih rešetk je tehnologija mrežnih rešetk risalnega stolpa, ki ji ni treba odlepiti sloja prevleke, mehanska trdnost optičnega vlakna pa je visoka. Poleg tega je mogoče šibke mrežne nize iste valovne dolžine demodulirati z uporabo opreme OFDR, da se doseže zelo stabilno porazdeljeno merjenje temperature deformacije z visoko ločljivostjo.

6. Kaj konkretno je senzor vlaken Braggove rešetke?

Običajno je polno ime niz šibkih refleksijskih vlaken, ki je gosto porazdeljena mreža šibkih refleksijskih vlaken na optičnem vlaknu, njegova odbojnost pa je običajno manjša od 0,1 %. Običajni šibki nizi vrat vključujejo: ena vrata velikosti 1 cm, dolžina območja vrat je 9 mm in razdalja med dvema sosednjima FBG je 1 mm. Postopek priprave niza šibkih rešetk je tehnologija mrežnih rešetk risalnega stolpa, ki ji ni treba odlepiti sloja prevleke, mehanska trdnost optičnega vlakna pa je visoka. Poleg tega je mogoče šibke mrežne nize iste valovne dolžine demodulirati z uporabo opreme OFDR, da se doseže zelo stabilno porazdeljeno merjenje temperature deformacije z visoko ločljivostjo.

7. Ali obstaja razlika med nizom šibkih omrežij in običajnim testiranjem zaznavanja optičnih vlaken?

Na splošno ima niz šibkih rešetk večji signal Rayleighovega sipanja kot navadna enomodna vlakna, zato ima dobro preskusno stabilnost in močno sposobnost proti motnjam. Primernejša je za kvazidinamične meritve, okolje z rahlimi vibracijami ali tresenjem vlaken in lahko dodatno izboljša stabilnost preskusa in sposobnost preprečevanja motenj.

8. Kakšen je preskusni učinek optičnega vlakna s tesnim plaščem in kako ga izbrati?

Zaznavanje opreme OFDR posredno odraža obremenitev strukture z merjenjem obremenitve optičnega vlakna, položenega na strukturo. Da bi dosegli merjenje strukturnih deformacij, je treba senzor z optičnimi vlakni vgraditi v strukturo ali prilepiti na površino konstrukcije. Iz analize poti prenosa deformacije je učinek prenosa deformacije golih vlaken bolj idealen kot pri optičnih vlaknih s tesnim plaščem. Manjši kot je premer tesno obloženega optičnega vlakna, manjša je izguba pri prenosu deformacije in boljši je učinek merjenja deformacije. Običajni tipi optičnih vlaken s tesnim plaščem vključujejo: 0.9 mm premera, 2 mm premera in oklepne optične kable z večjimi premeri. Običajno je priporočljivo dati prednost tesno obloženim optičnim vlaknom z majhnimi premeri kot senzorji.