Приемно-регистрирующее устройство (система опроса датчиков) FBG-Scan X00-X16, Харьков

Длина волны:1525 -1565 и 1510 -1590 нм. Кол-во оптических каналов: 1 - 16. Абсолютная точность длины волны: ± 30 и ± 40 пм. Частота измерений: от 1 Гц до 2 кГц.

Общие сведения

Система высокоточных измерений на базе оптоволоконных FBG-датчиков (Fiber Bragg Grating sensors) используется для измерения деформационных процессов, таких как растяжение/сжатие, сдвиг, а также для измерения физических величин, например, температуры, давления и пр.

Уникальная DTG-технология (Draw Tower Gratings) изготовления FBG-датчиков позволяет нанести чувствительные элементы датчика (формирование брэгговской решетки) в процессе протяжки оптоволокна в вытяжной башне, исключая стандартные фазы зачистки и повторного покрытия.

Принцип работы FBG-датчиков:

Каждая ячейка брэгговской решетки отражает назад малую часть излучения, пропускаемого через оптоволокно. Для длины волны, в 2 раза большей, чем период решетки, отраженные лучи складываются в фазе. В результате получается отраженный световой сигнал с узкой спектральной полосой. Отражаемая решеткой длина волны называется брэгговской. Брэгговская длина волны зависит от температуры и натяжения волокна. При нагружении оптоволокна (температура, давление и т.д.) показатель преломления и расстояние между ячейками решетки изменяются и от нее отражаются волны другой длины. По изменению отраженной длины волны определяется величина нагружения (температура, давление, деформация). В оптоволоконных датчиках на основе брэгговских решёток измеряемая величина (температура или механическое напряжение) преобразуется в смещение брэгговской длины волны. Система регистрации преобразует смещение длины волны, отражённой брэгговской решёткой, в электрический сигнал. Чувствительный элемент такого датчика не содержит электронных компонент и поэтому он является полностью пассивным, что означает возможность использовать его в зоне повышенной взрывоопасности, агрессивности, сильных электромагнитных помех. На одно волокно может быть установлено множество брэгговских решёток (до 40), каждая из которых даёт отклик на собственной длине волны. В этом случае вместо точечного датчика мы получаем распределённую систему регистрации с мультиплексированием по длине волны. Использование длины волны света в качестве информационного параметра делает датчик нечувствительным к долговременным дрейфам параметров источника и приёмника излучения, а также случайным затуханиям оптической мощности в волокне.

Ключевые особенности и преимущества

Преимущества оптоволокна, изготовленного по технологии Draw Tower Gratings(DTG):

- диаметр оптического ядра оптоволокна – 6 мкм;

- высокая концентрация легирующих элементов в ядре оптоволокна повышает отражательную способность стенок ядра;

- низкие потери по всей длине волокна;

- увеличенные прочностные характеристики волокна – до 5% деформации.

Преимущества оптоволоконных FBG-датчиков:

- большой диапазон контроля деформаций (до 5%);

- интеграция датчика в структуру объекта измерения (композитные конструкции: монолиты, сэндвич-панели);

- возможность использования датчика в контакте с горючими смесями;

- передача сигнала на дальние расстояния (≥20 км);

- интеграция нескольких датчиков в одном оптоволокне (в некоторых случаях до 40 датчиков);

- нечувствителен к электромагнитным воздействиям;

- не требует перекалибровки (устойчив во времени при неизменных внешних условиях).

FBG-Scan X00-X16 – это промышленный стационарный высокоточный измерительный прибор для приема и обработки сигналов FBG-датчиков в условиях эксплуатации. Устройство может контролировать до 16 различных оптических каналов, в каждом из которых может быть организовано по несколько датчиков. Устройства X08 - X16 могут управляться встроенным ПК. ПО «ILLumiSense Pro» для контроля и мониторинга датчиков предварительно устанавливается на встроенный ПК.

Устройство содержит широкополосный источник излучения и может проводить спектральный анализ при помощи детекторной матрицы InGaAs и платформы спектрометра. Входные каналы, которые должны контролироваться, могут выбираться при помощи оптического переключателя. Анализатор оптического спектра (OSA) может с высокой точностью проводить пиковое детектирование оптоволоконных тензодатчиков.

Количество датчиков в одном волокне и расстояние между ними может выбираться заказчиком.

Технические характеристики:

Параметр

Х00

Х04

Х08

Х16

Диапазон длины волны

1525-1565 и 1510-1590 нм

1525-1565 и 1510-1590 нм

1525-1565 и 1510-1590 нм

1525-1565 и 1510-1590 нм

Кол-во оптических каналов

1

4

8

16

Абсолютная точность длины волны

± 30 пм и ± 40 пм

± 30 пм и ± 40 пм

± 30 пм и ± 40 пм

± 30 пм и ± 40 пм

Частота измерений

до 2 кГц

до 500 Гц

до 250 Гц

1 Гц

Класс лазерного источника
(IEC 60825-1)

1

1

1

1

Потребляемая мощность

40 Вт

40 Вт

40 Вт

40 Вт

Источник питания

5 В постоянного тока

5 В постоянного тока

230 В переменного тока

230 В переменного тока

Встроенный компьютер

нет

нет

есть

есть

Процессор Intel Atom

нет

нет

1, 6 ГГц

1, 6 ГГц

Объем оперативной памяти

нет

нет

1 Гб

1 Гб

Объем жесткого диска

нет

нет

250 Гб

250 Гб

Интерфейсы

нет

нет

2 USB 2.0, RS-232, Ethernet, VGA

2 USB 2.0, RS-232, Ethernet, VGA

Габаритные размеры, Д*Ш*В

260*230*60 мм

260*230*60 мм

424*300*41 мм

424*300*41 мм

Область применения оптоволокоптоволоконных FBG-датчиков:

- гражданское строительство;

- авиационно-космическая отрасль;

- судостроение (в том числе и подводное);

- нефте- и газодобыча;

- объекты ядерной промышленности;

- ж/д и автодорожное строительство.

Характеристики приемно-регистрирующего устройства (система опроса датчиков) FBG-Scan X00-X16

• — Страна производитель: Германия
• — Диапазон длины волны: 1525 -1565 и 1510 -1590 нм
• — Количество оптических каналов: 1 - 16
• — Абсолютная точность длины волны: ± 30 пм и ± 40 пм
• — Частота измерений: от 1 Гц до 2 кГц
• — Класс лазерного источника (IEC 60825-1): 1
• — Потребляемая мощность: 40 Вт