تقنية استشعار درجة الحرارة الموزع (DTS)

 

تستفيد هذه التقنية من كابلات مستشعرات الألياف الضوئية، التي عادةً ما تمتد على عدة كيلومترات، والتي تعمل كمستشعرات لدرجة الحرارة الخطية. وتكون النتيجة هي لمحة مستمرة لدرجة الحرارة ذا دقة فضائية عالية على طول كابل المستشعر بالكامل.

تستخدم تقنية DTS تأثيرRaman أو Brillouin لقياس درجة الحرارة. حيث يتم إرسال نبضة ليزر ضوئية عبر الليف مما يؤدي إلى إنعكاس الضوء رجوعًا إلى الطرف الباعث، حيث يتم تحليله. يتم تحديد موضع قراءة درجة الحرارة من خلال قياس وقت وصول الضوء العائد، على غرار تحليل صدى الرادار. ويُشار إلى هذه الطريقة باسم قياس الانعكاس البصري للمجال الزمني (OTDR).

 

مراقبة درجة الحرارة باستخدام أنظمة DTS القائمة على تقنية Raman

في أنظمة DTS القائمة على تقنية Raman، تُستخدم نسبة الكثافة بين إشارات Raman Anti-Stokes و Raman Stokes كمقياس لدرجة الحرارة على طول الألياف البصرية. يجدر بالذكر أن إشارة Raman Anti-Stokes تعتمد على درجة الحرارة أكثرمن إشارة Raman Stokes التي تُستخدم كمرجع.

تستخدم AP Sensing تقنية Raman-OTDR مع أداء محسّن من خلال تقنية الارتباط الكودي (CC) الخاصة. يقدم تنفيذ تقنية CC-OTDR العديد من المزايا: فهو يزيد بوضوح من نسبة الإشارة إلى التشويش وبالتالي يزيد من دقة درجة الحرارة ونطاق المسافة، ويسهل استخدام الطاقة الضوئية المنخفضة، مما يخفف بشكل فعال من المخاوف المتعلقة بالتدهور المحتمل لليزر. علاوة على ذلك، يوفر تصميم المستقبل الاحادي المُسجّل ثباتًا فائقًا للسعات النسبية لكلتا الإشارتين وبالتالي لدرجة الحرارة.

ومن النتائج الجديرة بالملاحظة لهذا الأسلوب هي الموثوقية الاستثنائية للنظام التي يتم تحقيقها. فالنظام يثبت قوته ضد الآثار السلبية للإجهاد، وهو عامل يؤدي عادةً إلى قراءات غيرطبيعية.

انقر هنا لمعرفة المزيد عن نظام DTS الجديد ، السلسلة N45.

 

مراقبة درجة الحرارة باستخدام أنظمة DTS القائمة على Brillouin

في أنظمة DTS القائمة على Brillouin، يكون المتغير الحاسم الذي يتم قياسه هو انزياح تردد إشارة Brillouin المرتدة. ويستجيب هذا التردد، المعروف باسم تردد Brillouin، للتغيرات الناتجة عن درجة الحرارة. تستخدم AP Sensing تقنية Brillouin-OTDR. يجب توخي الحذر لتجنب التوتر على الألياف من خلال تصميم كبلات أنبوبية سائبة مناسبة لأن تردد Brillouin حساس للإجهاد. تتمثل الميزة الرئيسية لتقنية Brillouin-OTDR في قوة إشارة الانعكاس، مما يتيح نطاقات مسافة أكبر.

انقر هنا لمعرفة المزيد عن نظام DTS الجديد ، السلسلة N62.