Co to jest czujnik światłowodowy?
Czujnik światłowodowy to technologia, która wykorzystuje światło do przeprowadzania analiz właściwości fizycznych w aplikacjach teledetekcyjnych. Czujniki wewnętrzne wykorzystują samo światłowód jako element wykrywający, podczas gdy czujniki zewnętrzne wykorzystują kable światłowodowe do przesyłania informacji światła z zdalnego czujnika do procesorów elektronicznych. Światło można wykorzystać do wykrywania zmian w wielu właściwościach materiału fizycznego i chemicznego w celu analizy czynników, takich jak temperatura, ciśnienie lub wibracje. Czujniki te działają w różnych kontekstach przemysłowych i naukowych, takich jak pomiar studni olejowych w dół lub hydrofony do zastosowań sonarowych i sejsmicznych. Lekkie optyki światłowodowe mają wiele nieodłącznych zalet w stosunku do poprzednich technologii, w tym małe, lekkie rozmiary, odporność elektromagnetyczną, trwałość oraz natychmiastowe i dokładne przekazywanie informacji.
Włókna optyczne prowadzą światło ze źródeł takich jak lasery lub diody emitujące światło (diody LED) poprzez cylindryczne dielektryczne. ThWłókna ESE pozwalają na odbicie światła w postaci falowej przy minimalnej straty na nawet dużych odległościach. Włókno wykonane jest z rdzenia dielektrycznego otoczonego warstwą okładzinową i pokryty kurtką; Włókna te mogą być połączone razem w grubsze kable. Czujnik światłowodowy zapewnia surową wydajność w ekstremalnych warunkach, które zabraniają bezpośredniej obserwacji; Mogą one obejmować obszary niebezpieczne i odległe, takie jak silniki wewnętrzne lub środowiska wybuchowe i korozyjne.
Czujniki wewnętrzne mogą mierzyć przepływ materiału przez szczeliny do jednego metra na ścieżce światła. Materiał ten wprowadza pewne zmiany w jakości światła, które mogą następnie ujawnić istotne informacje do analizy. Zmiany długości ścieżki optycznej umożliwiają pomiary intensywności, polaryzacji, fazy i innych charakterystyk długości fali światła. Czujnik światłowodowy propaguje modulowane efekty środowiskowe za pomocą światła kwaśnegoCES i detektory. Możliwe są dodatkowe odczyty, takie jak odkształcenie, temperatura i lepkość.
Czujniki optyczne i elektroniczne mogą również wykorzystywać włókna optyczne do przenoszenia informacji do procesorów elektronicznych. Te czujniki typu zewnętrznego mogą być specjalnie zaprojektowane dla pewnych trudnych warunków: na przykład temperatury odczytu wewnątrz silników odrzutowych i transformatorów, w których pola ciepła lub elektromagnetyczne zabraniają innych metod pomiaru. Zewnętrzny czujnik światłowodowy zwykle wykorzystuje światłowód wielomodowy, który może umożliwić wiele długości fali lub wiązek światła, aby uzyskać bardziej złożoną transmisję informacji. Informacje z czujnika elektronicznego są konwertowane przez nadajnik optyczny i przenoszony nad linią optyczną do podstawy docelowej.
Najprostszy typ czujnika światłowodowego jest znany jako typ intensywny; Mierzy modulację intensywności. Czujniki widmowe mierzą światło modulowane przez efekt środowiskowy i są używane do przechwytywania informacji dotyczących właściwości światła, takich jak AS promieniowanie, fluorescencja i absorpcja. Czujniki interferometryczne działają jako żyrowanie światłowodowe w stanie stałym w lotnisku, nawigacji i wydobyciu. Pole medyczne wykorzystuje czujniki światłowodowe do uzyskania informacji o gazie krwi i dawkowaniu; Te pasywne czujniki są tanio, wytwarzane masowo i wydają się nie mieć żadnych złych efektów dla pacjentów. Inteligentne struktury światłowodowe są wbudowane w wytwarzane materiały i konstrukcje na dużą skalę, takie jak mosty i zapory; Aplikacje są nadal opracowywane dla istniejących i nowych technologii.