Сенсорика
Волоконно-оптические датчики – общее название для группы средств измерений, чувствительным элементом в которых выступает само оптическое волокно или “записанная” лазером внутриволоконная структура. Такие датчики пришли на замену традиционным средствам измерений (электрическим датчикам) и предназначены для точного измерения физических величин. Несмотря на их повсеместное использование, электрические датчики имеют ряд недостатков, таких как: потери при передаче сигнала, восприимчивость к электромагнитным помехам, не являются полностью взрыво- и пожаробезопасными. Эти присущие им ограничения делают электрические датчики непригодными или сложными для применения при выполнении ряда задач. Использование волоконно-оптических датчиков является отличным решением данных проблем.
Существует условное разделение волоконно-оптических датчиков на два типа:
- Распределенные датчики
- Квазираспределенные или точечные датчики
Различие в типах датчиков обусловлено чувствительным элементом. В точечных датчиках чувствительный элемент - записанная внутри волокна решетка Брэгга, работающая по принципу изменения показателя преломления сердцевины оптического волокна, и, как следствие отражения определенной длины волны лазерного излучения. Чувствительным элементом в распределенных датчиках является само оптическое волокно и принцип работы таких датчиков основан на явлении комбинационного рассеяния света.
Основные области применения волоконно-оптических датчиков:
- Измерение физических величин:
Деформация
Давление
Угол наклона
Вибрация
Перемещение
- Контроль температуры силовых кабельных линий
- Мониторинг утечек нефте-газопроводов
- Пожарное извещение
Преимущества технологии:
- Взрыво- и пожаробезопасность
- Широкий спектр применения для измерения физических величин
- Невосприимчивость к электромагнитным помехам
- Широкий температурный рабочий диапазон
- Долговременная стабильность
- Высокая масштабируемость