• Home
  • |   Follow us on
  • For regular industry updates, follow LIOS on Twitter
  • Join LIOS on Facebook - Distributed Temperature Sensing
  • Follow LIOS Technology - Linear Optical Sensors on LinkedIn
  • Subscribe to LIOS RSS feed
LIOS TECHNOLOGY
LIOS Technology Russian

Оптоволоконное измерение температуры – это динамичная фирма с международным профилем, расположенная в Кельне, в Германии.

Фирма является членом Датского Холдинга – NKT, известного поставщика продукции во все страны мира.

Стратегия сотрудничества, основанная на развитии суперсовременных технологий в области инженерных сенсоров на основе оптических волокон, дала возможность нам занять ведущую позицию по поставке новейшей технологии противопожарных сигнализационных устройств, использующихся для автодорожных и железнодорожных тоннелей, а также высоковольтных линий электропередач.

Технология LIOS распространяет свою продукцию в самые разные области промышленности, и ведет тесную кооперацию с ведущими партнерами мира по применению этой продукции в самых разных географических зонах земного шара.

Технология LIOS вот уже на протяжение многих лет активно внедряет сенсорную технику на основе оптических волокон в самые разнообразные рынки сбыта и совершила значительное количество успешных поставок своего оборудования. На ее счету находится более 2500 постоянно установленных систем по всему миру в следующих областях современной промышленности:

Основным профилем нашей фирмы является разработка и производство аппаратуры и программного обеспечения инженерных технологий для линейных сенсоров.

Преимущество нашей компании состоит в том, что мы способны обратить передовую технологию в надежную и легкоуправляемую продукцию, особенности и функции которой, будут точно подогнаны под нужды потребителя на любом месте ее использования.

Учитывая все строгие требования по мерам безопасности, предъявляемые международным рынком, мы выпускаем высококачественную, проверенную продукцию, отвечающую согласованным мировым стандартам, сертифицированную беспристрастными и компетентными партнерами по тестированию, такими как VdS (Ассоциация частных страховых компаний Германии).

Этот факт также отражен в нашей инвентаризационной системе качества менеджмента, сертифицированной согласно DIN ISO 9001 /  Издание 12 / 2008.

Мы предоставляем нашим заказчикам компетентные консультации наших экспертов, равно, как и беспроблемную и бесперебойную поставку нашей продукции, отвечающей самому высокому классу качества.

Все эти предпосылки гарантируют Вашему имуществу самую высокую защиту, относительно оптимального применения установок постоянного измерения температуры с помощью линейных сенсоров на основе оптических волокон.

 

Основы "Оптоволоконное измерение температуры"
(английский вариант DTS, Distributed Temperature Sensing)
Оптоволоконные системы пригодны не только для передачи информации, но и в качестве локальных распределенных измерительных датчиков. Физические величины измерения, например, температура или  давление а также сила растяжения могут воздействовать на Стекловолокно и менять свойства световодов в определенном месте. Вследствие гашения света в кварцевых стеклянных волокнах,  за счет рассеивания может быть точно определено место внешнего физического воздействия, благодаря чему, возможно применение световода в качестве линейного датчика.

Для измерения температуры с помощью световодов, изготовленных из кварцевого стекла, особенно подходит так называемый эффект Рамана. Свет в стеклянном волокне рассеивается на микроскопически малых колебаниях плотности, размер которых меньше длины волны. В обратном рассеивании можно найти,  наряду с эластичной долей рассеивания (излучаемое  рассеивание) на одинаковой длине волны, как проникший свет, так и дополнительные компоненты на других длинах волны, которые связаны с колебанием молекул и, тем самым с локальной температурой (комбинационное Раманское рассеивание).

Способ измерения
За основу оптоволоконной системы измерения температуры взят оптоволоконный метод обратного комбинационного рассеивания. Tепловой извещатель (температурный датчик) является световодным кабелем, чувствительным к теплу и излучению. С помощью блока формирования сигнала (оптический рефлектометр Рамана) значения температуры в стеклянном волокне в световодном кабеле могут быть определены для конкретных точек. Для световодов характерно незначительное затухание. Минимально достигаемое затухание стеклянных волокон ограничивается излучаемым рассеиванием света, вызываемым аморфной структурой стеклянных волокон. Помимо излучаемого  рассеивания при тепловом воздействии в стекловолоконном материале возникает дополнительное рассеивание света, так называемое комбинационное Раманское рассеивание. Температурные изменения индуцируют колебания решетки в молекулярном комплексе кварцевого стекла. Если свет падает на эти термически возбужденные колебания молекул, то происходит взаимодействие частиц света (фотонов) и электронов молекул. В световоде возникает зависимое от температуры рассеивание света (комбинационное Раманское рассeивание), которое по отношению к падающему свету спектрально смещено на величину резонансной частоты колебания решетки.

Комбинационное Раманское рассеивание по сравнению с излучаемым обладает лишь очень малой долей рассеивания, которой можно пренебречь, и поэтому оно не может быть измерено с помощью классической техники OTDR =оптическая рефлектометрия временной области . Интенсивность антистоковой полосы зависит от температуры, в то время как стоковая полоса почти не зависит от температуры. Измерение локальной температуры в любом месте световода следует из «отношения интенсивности антистокового и стокового света». Особенностью эффекта Рамана заключается в прямом измерении температуры с помощью шкалы Кельвина. Благодаря оптическому методу обратного комбинационного рассеивания можно измерять температуру вдоль стеклянного волокна, как функцию места и времени. Самым известным методом обратного рассеивания является метод  OTDR ( = Optical Time Domain Reflectometry = оптическая рефлектометрия временной области). В его основе заложен импульсно-акустический метод (импульсы и эхо), в результате  разницы времени распространения между временем передачи и обнаружения световых импульсов можно определить уровень и место рассеивания. Соотношение излучаемого рассеивания света с эффектом Рамана, сигнал обратного рассеивания при измерении комбинационного рассеянного света составляет коэффициент 1000. Поэтому локально распределенный датчик температуры Рамана с техникой OTDR может быть реализован только с помощью мощных (дорогих) импульсных лазеров (обычно лазеров с твердым рабочим веществом) и быстрой, также дорогостоящей, техникой передачи сигналов.

Разработанный компанией LIOS Technology GmbH температурный датчик Рамана '''OFDR''' (OFDR, Optical Frequency Domain Reflectometry =рефлектометрия частотной области ) работает не во временном диапазоне, как техника OTDR, а в частотном. При методе OFDR получают информацию о локальном изменении температуры, если сигнал обратного рассеивания, обнаруженный на протяжении всего времени измерения, измеряется как функция частоты и в комплексе (комплексная передаточная функция), а затем подвергается преобразованию Фурье (преобразование Фурье). Существенными преимуществами техники OFDR являются режим квазинепрерывного излучения лазера и узкополосное обнаружение оптического сигнала обратного рассеивания, вследствие чего, достигается значительно более высокое отношение сигнал / шум, чем при использовании импульсной техники. Данное техническое преимущество позволяет использовать недорогие полупроводниковые лазерные диоды и недорогостоящие электронные блоки для передачи сигналов. Им противопоставляется технически сложное измерение комбинационного рассеиваемого света (комплексное измерение в соответствии с величиной и фазой) и высокая затратная часть из-за БПФ ( блока преобразования Фурье), необходимого для обработки сигнала и с более высокими требованиями к  линейности электронных блоков и компонентов.

LIOS Technology GmbH
Шанзенштрассе 39
51063 Кёльн
Германия
Тел. + 49 221 99887 0
Факс +49 221 99887 150
 
LIOS Technology - Linear Optical Sensors


Find us on Facebook