Высокоточные датчики на основе легированного оптоволокна.
Высокоточные датчики на основе легированного оптического волокна обладают высокой чувствительностью к изменениям температуры, давления, химического состава, электромагнитного поля и радиационного фона. Они устойчивы к агрессивным средам и к электромагнитным возмущениям, что позволяет осуществлять высокоточный мониторинг состояния удаленных крупномасштабных объектов.
Технология находится в процессе разработки!
Описание:
На основе оптоволокна учеными созданы высокоточные автономные датчики. При этом само оптоволокно легировано редкоземельными и переходными металлами — эрбием, гольмием, висмутом, а также наночастицами серебра и кремния. Состав и соотношение лигандов (химических добавок) в кварцевой основе оптоволокна оригинальны и обеспечивают уникальные свойства полученных волокон и определяемых (детектируемых) параметров.
Получаемые оптические волокна обладают высокой чувствительностью к изменениям температуры, давления, химического состава, электромагнитного поля и радиационного фона. Оптические волокна устойчивы к агрессивным средам и к электромагнитным возмущениям, что позволяет осуществлять с их помощью высокоточный мониторинг состояния крупномасштабных объектов (трубопроводы, скважины, АЭС, мосты) по ряду параметров. Задаваемая длина оптоволокна дает возможность измерять объекты больших (до сотни метров) габаритов.
Оптоволоконный датчик представляет собой или небольшое по размерам, «точечное» устройство, или «пространственно-распределённый контур», способный собирать информацию о детектируемых параметрах на больших расстояниях («длинный датчик»). В формате «длинного датчика» чувствительным элементом является вся длина используемого волокна. Протяженность оптоволокна позволяет проводить дистанционно удалённые измерения, например, полномасштабно мониторить состояние глубокой нефтяной скважины, шахты, трубопровода, агрегатов АЭС.
Высокоточные датчики на основе легированных оптических волокон работают в двух режимах: «пассивном» (и тогда детектируемыми параметрами являются, например, изменения в спектрах поглощения и пропускания легированного оптоволокна) и «активном», когда оптоволокно является компонентом лазера (и тогда детектируемыми параметрами являются, например, релаксационная частота, оптический спектр или режим генерации лазера).
Преимущества:
– высокая чувствительность к изменениям температуры, давления, химического состава и радиационного фона,
– автономность,
– стойкость к агрессивным средам,
– устойчивость к радиации,
– возможность измерять объекты крупных габаритов,
– высокая точность мониторинга,
– возможность осуществлять мониторинг удаленных объектов.
Применение:
– строительство,
– геотехника,
– энергетика,
– нефтегазовая промышленность,
– авиация и космос.
Примечание: © Фото https://www.pexels.com.
высокоточный датчик давления
высокоточные датчики температуры