Optický senzor je malé zařízení, ve kterém se optické vlákno používá jako vedení pro přenos dat i jako citlivý prvek schopný detekovat změny v různých veličinách.
Prvky používané v optických senzorech jsou absolutně pasivní s ohledem na elektřinu, což umožňuje jejich použití v různých průmyslových odvětvích [1] .
Optické senzory mají řadu výhod:
Fiber Braggovy mřížky jsou citlivým prvkem bodových optických senzorů. Vláknitá Braggova mřížka je selektivní zrcadlo. To znamená, že pokud je záření ze širokopásmového zdroje přivedeno do optického vlákna, pak se světlo s velmi úzkým spektrálním pásmem se středem na Braggově vlnové délce odrazí zpět. Zbývající světlo bude pokračovat ve vláknu bez ztráty. Braggova vlnová délka je určena periodou mřížky a indexem lomu jádra.
Technologie mřížky Fiber Bragg umožňuje umístění více senzorů na jednu optickou linku a absolutní měření bez kalibrace. Tyto jedinečné vlastnosti činí z této technologie nejvhodnější a nejspolehlivější řešení pro nepřetržité monitorování.
Distribuovaný snímač teploty se skládá ze dvou částí - dotazovač s laserovým zdrojem a optický měřicí kabel. Tento systém je schopen měřit teplotu na velké vzdálenosti. Princip činnosti distribuovaného senzorového systému je následující: dotazovač vysílá laserový puls s dobou trvání 10 ns, který podléhá zpětnému rozptylu v každém bodě optického kabelu. Analýza spektra zpětného rozptylu umožňuje určit teplotu každého bodu optického kabelu. [2]
Obdobně je uspořádán distribuovaný akustický senzor - koherentní reflektometr , jen neanalyzuje změny spektra, ale kolísání intenzity rozptýleného záření. Podle parametrů těchto výkyvů lze usuzovat na zdroj, který tuto akustickou vlnu vyvolal. Zařízení se používá jako monitorovací systém pro rozšířené objekty a také pro sestavování akustických řezů studní.
Existují bodové senzory různých velikostí:
Existují distribuované senzory takových veličin, jako jsou:
Díky svým jedinečným vlastnostem našly optické senzory založené na Braggových mřížkách uplatnění v mnoha oblastech, jako je stavebnictví a geotechnika, letecký průmysl, energetika a ropný a plynárenský průmysl.
Monitorovací systémy založené na této technologii jsou nákladově efektivní při použití ve velkých zařízeních – kde jsou potřeba stovky senzorů pro nepřetržité měření různých fyzikálních parametrů. Fiber Bragg mřížky jsou také nejspolehlivějším řešením při práci s agresivním prostředím, kde jsou snímače vystaveny extrémním podmínkám.
| Průmysl | Aplikace WOD |
|---|---|
| těžební průmysl |
|
| Ropný průmysl |
|
| Plynárenský průmysl |
|
| vodní síla |
|
| Energetický průmysl |
|
| Stavební a bytové a komunální služby |
|
| Letectví a vesmír |
|