Инновационные решения в метрологии
и системах неразрушающего контроля
Санкт-Петербург: +7 (812) 784-15-34
Москва: +7 (495) 305-40-08
Казань: +7 (843) 202-07-11
Волоконно-оптические измерительные системы

Волоконно-оптические измерительные системы

Волоконно-оптические измерительные системы SM/SI (NTM/NTI) представляют собой высокоточный инструмент для долговременного мониторинга, и включают миниатюрные оптические датчики локальной деформации, температуры или других физических величин, а также универсальную аппаратуру для их опроса.

Отличительными качествами оптоволоконных датчиков являются малый дрейф, высокая чувствительность и точность, миниатюрность, длительный срок службы, высокая устойчивость к агрессивным средам и вибрации, нечувствительность к электромагнитным помехам, большая число подключаемых датчиков при малых габаритах регистрирующих устройств.

Эти качества позволяют использовать их как в системах долговременного мониторинга инженерно-технических сооружений, в том числе в условиях длительной эксплуатации на необслуживаемых участках ответственных объектов (суда, мосты, дамбы, трубопроводы, шельфовые платформы), так и в сложных технических установках (объекты авиационной техники, мощные электрические машины). Непрерывный мониторинг состояния объектов позволяет избегать их перегрузки, перейти от планового ремонта к ремонту «по состоянию», предупредить или предотвратить развитие аварий и, таким образом, дает существенную экономию при использовании поставляемых систем.

Основой поставляемых волоконно-оптических измерительных систем является гибкая линейка регистрирующих приборов (интеррогаторов) моделей Si 155, Si 255, Si 125, производимых Micron Optics Inc. — крупнейшим в мире производителем оборудования для оптоволоконной тензометрии. Для измерения применяются датчики деформации, температуры, перемещения, ускорения, давления, а также необходимые датчики других типов.

C 2016 года ООО «Нева Технолоджи» осуществляет крупноузловую сборку устройств Micron Optics в России. Устройства, собранные в РФ, имеют индекс NTi и могут быть доработаны по требованию Заказчика.

Инженеры ООО «Нева Технолоджи» обладают всем необходимым опытом как для решения задач системной интеграции (проведения обучения, разработки документации и программного обеспечения, проведения шеф-монтажа), так и для разработки индивидуальных решений с учетом особенностей конкретного объекта Заказчика. Мы также внимательно следим за последними разработками в этой отрасли и сотрудничаем с профильными образовательными и научными организациями РФ.

Физический принцип работы

Чувствительный элемент датчика — волоконная Брэгговская решетка (ВБР) представляет собой периодическую структуру, созданную внутри волоконного световода. Каждый период ВБР отражает назад малую часть излучения, пропускаемого через оптоволокно. Суммарный отраженный сигнал имеет высокодобротный (Q>5000) резонанс на длине волны, соответствующей периоду ВБР, который изменяет свое спектральное положение при внешнем воздействии на световод. Система регистрации преобразует смещение длины волны, отражённой ВБР, в цифровой сигнал.

Чувствительный элемент такого датчика не содержит электронных или подвижных компонент и поэтому является полностью пассивным, что означает возможность использовать его в зоне повышенной взрывоопасности, сильных электромагнитных помех и т.д. Поставляемые датчики устойчивы к интенсивной вибрации и применению в агрессивных средах. Показания датчика невозможно получить дистанционно, не подключившись к оптическим световодам измерительной системы (информационная защищенность). Использование длины волны света в качестве информационного параметра делает датчик нечувствительным к долговременным дрейфам интенсивности источника и приёмника излучения, а также случайным затуханиям оптической мощности в волокне.

В одном оптическом канале может быть установлено множество датчиков, обладающих разными резонансными длинами волн. В этом случае на объекте измерения будет создана распределенная система регистрации.

 

Интеррогатор

Интеррогатор (оптический регистрирующий блок) служит ключевым прибором систем измерения на основе волоконно-оптических датчиков, осуществляя одновременно регистрацию показаний каждого из подключенных датчиков и передачу измеренных показаний устройствам верхнего уровня (в простейшем случае – серверу оператора).

Основными элементами интеррогаторов Micron Optics являются стабильный узкополосный перестраиваемый лазер, а также регистрирующие и обрабатывающие оптический сигнал, отраженный датчиками, электронные компоненты. В наиболее современных интеррогаторах моделей si 155, si 255 элементы, выполняющие эти функции, собраны в единую оптоэлектронную плату, что значительно повышает точность и быстродействие интеррогатора.

При правильном выборе резонансных длин волн датчиков, поставляемые интеррогаторы совместимы с большинством волоконно-оптических датчиков на основе ВБР, выпускаемых основными мировыми производителями, а также с некоторыми датчиками, основанными на иных физических принципах. Для ВБР — датчиков Micron Optics, максимальное число подключаемых датчиков на один канал интеррогатора составляет 16 – 40 единиц.

C 2016 года ООО «Нева Технолоджи» осуществляет крупноузловую сборку устройств Micron Optics в России. Устройства, собранные в РФ, имеют индекс NTi и могут быть доработаны по требованию Заказчика.

 

Волоконно-оптические датчики

Волоконно-оптические датчики служат первичными преобразователями волоконно-оптических измерительных систем. Отличительными особенностями датчиков являются высокая метрологическая точность, долговечность и стойкость, при уникально малых габаритах чувствительной части датчика (что значит – тип и габариты оптимального датчика определяются спецификой решаемой задачи).

Поскольку интеррогатор (оптический регистрирующий блок) может работать с поставляемыми датчиками независимо от измеряемой датчиком физической величины, волоконно-оптические датчики идеально подходят в тех случаях, когда требуется организовать комплексную систему измерения, включающую большое число датчиков и требующую измерения сразу нескольких параметров.

Copyright © 2017 ООО "Нева Технолоджи". Все права защищены.