AP Sensing

تقنية DTS (استشعار درجة الحرارة الموزع)

 

تستفيد هذه التقنية من كابلات مستشعرات الألياف الضوئية، التي عادةً ما يزيد طولها عن بضعة كيلومترات، والتي عمل كمستشعرات لدرجة الحرارة الخطية. وتكون النتيجة هي لمحة مستمرة لدرجة الحرارة على طول كابل المستشعر بالكامل.

تستخدم تقنية DTS تأثير Raman لقياس درجة الحرارة. حيث يتم إرسال نبضة ليزر ضوئية عبر الليفة مما يؤدي إلى وجود ضوء متقطع ينعكس رجوعًا إلى الطرف الباعث، حيث يتم تحليله. وتكون كثافة انتشار Raman هي مقياس درجة الحرارة على طول الليفة. وتغير إشارة Raman anti-Stokes من سعتها بشكل كبير دون تغير في درجة الحرارة، وتظل إشارة Raman Stokes مستقرة نسبيًا.




ويتحدد موضع قراءة درجة الحرارة من خلال قياس توقيت وصول نبضة الضوء العائدة فيما يشبه صدى الرادار. يطلق على هذا الأسلوب اسم مقياس الانعكاس لحقل الزمن البصري (OTDR).

كما يطلق أيضًا على تقنية DTS اسم Raman OTDR أو Raman OFDR (المجال الزمني الضوئي لقياس الانكسار). تمت تسمية تأثير Raman تيمنًا باسم الفيزيائي الهندي Sir Chandrasekhara Venkata Raman (1888 – 1970)، الذي اكتشف أنه حين يخترق الضوء مادة شفافة، فإن بعضًا من الضوء المنعكس يغير من طوله الموجي. وقد أدى عمله الرائد في مجال تشتت الضوء، إلى الفوز بجائزة نوبل في الفيزياء.

تستخدم بعض تقنيات DTS الأخرى أيضًا تقنية Brillouin للبعثرة الخلفية (B-OTDR أو B-OTDA)، التي تحمل معلومات الإجهاد ودرجة الحرارة. يُطلق على هذه الأنظمة أيضًا اسم DTSS (استشعار درجة الحرارة والإجهاد الموزع). وكان التحدي مع هذه الأنظمة يتمثل في فصل الليفة عن الإجهاد للحصول على معلومات دقيقة حول درجة الحرارة.

وتستخدم AP Sensing تقنية Raman OTDR مع بعض الأساليب الفريدة مثل تقنية ترابط الرموز وتصميم المستقبل الفردي لكل من Stokes وanti-Stokes. وينتج عن هذا المنهج موثوقية بارزة في النظام، وقياسات دقيقة وأداء مرتفع، وهي أمور عُرفت بها AP Sensing.