Co to jest rozproszone wykrywanie temperatury?

Rozproszone wykrywanie temperatury polega na zastosowaniu kabli światłowodowych do wykrywania różnic temperatur w systemach elektrycznych, tunelach, podziemnych studniach i jeziorach lub strumieniach. Kable światłowodowe wykorzystują laser do przesyłania określonej długości fali świetlnej wzdłuż długości kabla. Zmiany odkształcenia lub temperatury powodują rozproszenie światła lasera, a systemy i oprogramowanie wykrywające pozwalają na określenie lokalizacji i wielkości różnicy temperatur z doskonałą dokładnością.

Wykorzystując światłowodowe rozproszone wykrywanie temperatury, temperatury można monitorować na duże odległości, dzięki czemu jest to idealna technologia monitorowania temperatury w zastosowaniach zdalnych lub pod ziemią. Własności światłowodowe rozpraszające światło mogą również mierzyć napięcie kabla oraz temperaturę. Rozproszone wykrywanie temperatury można połączyć z pomiarem odkształceń w celu monitorowania rurociągów lub zapór pod kątem wycieków.

Kable światłowodowe wykorzystują włókna szklane z dwutlenku krzemu o szczególnym układzie molekularnym, który pozwala światłu laserowemu pokonywać duże odległości przy niewielkim zmniejszeniu wytrzymałości. Lokalne temperatury na zewnątrz kabla światłowodowego zmieniają strukturę molekularną włókna szklanego i można je zmierzyć przez odpowiednie zmiany światła rozproszonego wstecznie zmierzone na obu końcach kabla światłowodowego. Detektory światła i programy służą do pomiaru i ilościowego rozpraszania światła, a tym samym lokalnej zmiany temperatury. Właściwości kabla światłowodowego pozwalają również na obliczenie lokalizacji zmiany temperatury z dobrą dokładnością.

Wdrożono rozproszone systemy czujników temperatury, które mogą monitorować temperatury na odległości przekraczającej 18 mil (30 km). Światłowody są również trwałe, są odporne na zakłócenia elektryczne i mogą być stosowane w temperaturach powyżej 700 ° Fahrenheita (około 370 ° Celsjusza). W przeciwieństwie do termopar lub systemów temperatury na podczerwień, rozproszone wykrywanie temperatury jest ciągłe na całej długości światłowodu. Oprogramowanie może wyświetlać temperatury w dowolnym miejscu kabla światłowodowego w sposób ciągły, nie tylko w określonych punktach.

Jedynym materiałem, który musi być zainstalowany na duże odległości, jest kabel optyczny, więc dzięki czujnikom monitorującym i analizie oprogramowania zainstalowanej z laserowym sprzętem transmisyjnym koszty instalacji i konserwacji są niskie. Światłowodowe efekty rozpraszania światła nie wymagają egzotycznych materiałów ani specjalnych kabli, więc kable światłowodowe stosowane w telekomunikacji można również teoretycznie stosować do monitorowania temperatur. Ta kombinacja zastosowań światłowodów spotkała się na początku XXI wieku z rosnącym zainteresowaniem monitorowaniem środowiska zasobów lądowych i wodnych, szczególnie dlatego, że sieci światłowodowe szybko rozprzestrzeniają się na potrzeby szybkiej telekomunikacji i łączności internetowej.