Distributed Temperature Sensing (DTS)

Die verteilte Temperaturmessung (Distributed Temperature Sensing, DTS) verwendet gängige Glasfasern als lineare Temperatursensoren. Dieser Ansatz liefert ein räumlich gut aufgelöstes Temperaturprofil entlang des gesamten Sensorkabels, das in der Regel viele Kilometer lang ist. DTS basiert entweder auf der Raman- oder der Brillouin-Streuung, um präzise Temperaturdaten zu erhalten. Ein Laserpuls wird periodisch in die Glasfaser eingespeist, was die Erzeugung von schwach zurückgestreutem Licht zur Folge hat. Dieses Licht kehrt zum DTS-Controller zurück, wo es einem fortlaufenden Analyseprozess unterzogen wird. Die Position der Temperaturmessung wird durch die Messung der Laufzeit des zurückkehrenden Lichts identifiziert, analog zur Analyse von Radar-Echos. Diese Methode wird als Optical Time Domain Reflectometry (OTDR) bezeichnet.

 

Temperaturüberwachung mit Raman-basierten DTS-Systemen

In Raman-basierten DTS-Systemen wird das Intensitätsverhältnis von Raman-Anti-Stokes- und Stokes-Signalen als Maß für die Temperatur entlang der optischen Faser verwendet. Dabei ist das Raman-Anti-Stokes-Signal viel stärker temperaturabhängig als das Raman-Stokes-Signal, das als Referenz dient.

AP Sensing verwendet die Raman-OTDR-Technologie, deren Leistungsfähigkeit durch die firmeneigene Code-Correlation-Technologie (CC) enorm gesteigert wird. Die Implementierung von CC-OTDR bringt mehrere Vorteile mit sich: Das CC-OTDR verbessert erheblich das Signal-Rausch-Verhältnis, was sich positiv auf die Temperaturauflösung und die Reichweite auswirkt. Außerdem ermöglicht es den Einsatz von schwacher optischer Leistung, wodurch mögliche Beeinträchtigungen des Lasers (Laserdegradation) effektiv reduziert werden.Darüber hinaus sorgt ein patentiertes Einzel-Empfänger-Design für eine hervorragende Stabilität der relativen Amplituden beider Signale und somit der Temperaturmessung.

Ein bemerkenswertes Ergebnis dieses Ansatzes ist die außergewöhnliche Systemzuverlässigkeit. Das System erweist sich als robust gegenüber den nachteiligen Auswirkungen von Dehnungen der Glasfaser, einem Faktor, der sonst das Messergebnis verfälschen kann.

Erfahren Sie mehr über unser Raman-basiertes DTS-System, die N45-Serie

Video: Wie funktioniert die DTS/Raman-Reflektometrie? (englisch)

 

Temperaturüberwachung mit Brillouin-basierten DTS-Systemen

In Brillouin-basierten DTS-Systemen ist die entscheidende Messgröße die Frequenzverschiebung des rückgestreuten Brillouin-Signals. Diese Frequenz, die so genannte Brillouin-Frequenz, reagiert auf Temperaturänderungen.

AP Sensing verwendet die Brillouin-OTDR-Technologie. In der Praxis sollte darauf geachtet werden, dass Belastungen auf den Fasern durch geeignete Loose-Tube-Designs vermieden werden, da die Brillouin-Frequenz auch auf Dehnung reagiert. Ein großer Vorteil von Brillouin-OTDR ist das deutlich stärkere Rückstreusignal, was größere Messreichweiten ermöglicht.

Erfahren Sie mehr über unser DTS-System mit großer Messreichweite, die N62-Serie (englisch)