O que é detecção de temperatura distribuída?

O sensor de temperatura distribuído é o uso de cabos de fibra óptica para detectar diferenças de temperatura em sistemas elétricos, túneis, poços subterrâneos e lagos ou córregos. Os cabos de fibra óptica usam um laser para transmitir um comprimento de onda de luz específico ao longo do comprimento do cabo. Alterações na tensão ou na temperatura fazem com que a luz do laser se espalhe, e os sistemas e software de detecção permitem determinar a localização e a quantidade de diferença de temperatura com excelente precisão.

Usando sensor de temperatura distribuído por fibra óptica, as temperaturas podem ser monitoradas a longas distâncias, tornando-a uma tecnologia ideal para monitoramento de temperatura em aplicações remotas ou subterrâneas. As características de dispersão da luz das fibras ópticas também podem medir a tensão dos cabos, bem como as temperaturas. O sensor de temperatura distribuído pode ser emparelhado com a medição de deformação para monitorar tubulações ou barragens quanto a vazamentos.

Os cabos de fibra óptica usam fibras de vidro com dióxido de silício com um arranjo molecular específico que permite que a luz do laser viaje longas distâncias com pouca redução na resistência. As temperaturas locais fora do cabo de fibra alteram a estrutura molecular da fibra de vidro e podem ser medidas pelas mudanças correspondentes na luz de dispersão traseira medida em cada extremidade do cabo óptico. Detectores de luz e programas de software são usados ​​para medir e quantificar a quantidade de luz que se espalha e, portanto, a mudança de temperatura local. As propriedades do cabo de fibra óptica também permitem que o local da mudança de temperatura seja calculado com boa precisão.

Foram implantados sistemas de detecção de temperatura distribuídos que podem monitorar temperaturas acima de 30 km. As fibras ópticas também tendem a ser duráveis, resistentes a interferências elétricas e podem ser usadas em temperaturas de mais de 370 ° Celsius (700 ° Fahrenheit). Ao contrário dos termopares ou dos sistemas de temperatura por infravermelho, o sensor de temperatura distribuído é contínuo por todo o comprimento da fibra óptica. O software pode mostrar as temperaturas em qualquer lugar do cabo de fibra óptica de forma contínua, não apenas em pontos específicos.

O único material que precisa ser instalado em longas distâncias é o cabo óptico; portanto, com os sensores de monitoramento e a análise de software instalados com o equipamento de transmissão a laser, os custos de instalação e manutenção são baixos. Os efeitos de dispersão da luz por fibra óptica não requerem materiais exóticos ou cabos especiais; portanto, os cabos de fibra óptica usados ​​para telecomunicações também podem, em teoria, ser usados ​​para monitorar temperaturas. Essa combinação de usos para fibra ótica teve um interesse crescente no início do século XXI pelo monitoramento ambiental dos recursos terrestres e hídricos, principalmente porque as redes de fibra ótica estão se espalhando rapidamente para telecomunicações de alta velocidade e conectividade à Internet.