Optick? senzory jsou za??zen?, kter? jsou ur?ena k ovl?d?n? vzd?lenosti a polohy, ur?ov?n? barevn?ch a kontrastn?ch zna?ek a tak? k ?e?en? dal??ch technologick?ch probl?m?. Za??zen? se pou??vaj? p?edev??m v pr?myslov?ch za??zen?ch.

Podle zp?sobu fungov?n? se optick? senzory d?l? na t?i typy.

Za??zen?, kter? se odr??ej? od objektu, jsou schopna vyza?ovat a p?ij?mat sv?tlo, kter? se odchyluje od objektu um?st?n?ho v oblasti jejich p?soben?. Jist? se odr??? od c?le a p?i dopadu na senzor nastav? p??slu?nou logickou ?rove?. Velikost z?ny odezvy do zna?n? m?ry z?vis? na typu za??zen?, velikosti, barv?, zak?iven? a dal??ch parametrech objektu. V jeho konstrukci jsou p?ij?ma? a vys?la? p??tomny ve stejn?m krytu.

Optick? senzory odr??ej?c? se od retroreflektoru p?ij?maj? a vyza?uj? sv?tlo, kter? vych?z? ze speci?ln?ho reflektoru, a kdy? je paprsek p?eru?en n?jak?m p?edm?tem, objev? se na v?stupu odpov?daj?c? sign?l. Rozsah takov?ho za??zen? z?vis? na stavu prost?ed?, kter? obklopuje senzor a objekt (mlha, kou?, prach atd.). U tohoto za??zen? jsou vys?la? a p?ij?ma? tak? um?st?ny ve stejn?m krytu.

T?et? typ zahrnuje optick? senzory, kter? maj? samostatn? p?ij?ma? a zdroj sv?tla. Tyto prvky jsou instalov?ny proti sob? pod?l stejn? osy. Objekt, kter? vstoup? do regionu, zp?sob? jeho p?eru?en? a na v?stupu se odpov?daj?c?m zp?sobem zm?n? logick? ?rove?.

Sv?teln? prvky za??zen? mohou pracovat na r?zn?ch, mezi n?? pat?? infra?erven? nebo viditeln? (laserov?) sv?tlo a tak? dal?? indik?tory barevn?ch zna?ek.

Optick? senzor se ve sv? konstrukci skl?d? z emitoru, kter? generuje sv?tlo v r?zn?ch rozsaz?ch, a tak? z p?ij?ma?e, kter? rozli?uje sign?l vyza?ovan? prvn?m prvkem. Ob? sou??sti za??zen? jsou um?st?ny jak v jednom, tak v r?zn?ch pouzdrech.

?innost za??zen? je zalo?ena na zm?n? optick?ho z??en?, kdy? se v oblasti pokryt? objev? nepr?hledn? objekt. Kdy? je za??zen? zapnuto, je emitov?n optick? paprsek, p?ij?m? se p?es reflektor nebo se odr??? od p?edm?tu.

Pot? se na v?stupu sn?ma?e objev? digit?ln? nebo s jinou logikou, kter? pak pou??v? ak?n? ?len nebo registra?n? obvod.

Optick? senzory maj? jin? z?na citlivost, kter? se pohybuje od n?kolika centimetr? a? po stovky metr?.

Nejv?hodn?j?? je pou??t difuzn? za??zen?, kter? se nez?visle spou?t?j? na objektu. Optick? sn?ma?e v?t?inou umo??uj? m?nit nastaven? citlivosti a indexov?n? v?stupn?ho stavu, vyr?b? se i samolad?c? modely.

Na trhu je mnoho v?robc? za??zen?. Obzvl??t? obl?ben? jsou nap??klad p??stroje vyr?b?n? firmou AUTONICS. Vyzna?uj? se velkou rozmanitost?, n?zkou cenou a vysokou spolehlivost?.

P?eklad Rostislav Liventsov

Senzory z optick?ch vl?ken (tak? ?asto ozna?ovan? jako optick? vl?knov? senzory) jsou optick? za??zen? pro detekci ur?it?ch veli?in, obvykle teploty nebo mechanick?ho nam?h?n?, ale n?kdy tak? v?chylky, vibrac?, tlaku, zrychlen?, rotace (m??eno pomoc? optick?ch gyroskop? na z?klad? Sagnacova jevu) a koncentrace chemick? substance. Obecn? z?sada takov? za??zen? v tom, ?e sv?tlo z laseru (nej?ast?ji jednovidov? vl?knov? laser) nebo superluminiscen?n?ho optick?ho zdroje je p?en??eno optick?m vl?knem, p?i?em? doch?z? k m?rn? zm?n? jeho parametr? ve vl?knu nebo v jedn? ?i v?ce Braggov?ch m???k?ch, a pak dos?hne detek?n?ho obvodu, kter? tyto zm?ny vyhodnot?.

Ve srovn?n? s jin?mi typy senzor? maj? senzory z optick?ch vl?ken n?sleduj?c? v?hody:

· Skl?daj? se z elektricky nevodiv?ch materi?l? (nen? pot?eba elektrick?ch kabel?), co? umo??uje jejich pou?it? nap?. v m?stech s vysok?ho nap?t?.

· Mohou b?t bezpe?n? pou??v?ny ve v?bu?n?m prost?ed?, proto?e neexistuje riziko elektrick?ho jiskry, a to ani v p??pad? poruchy.

· Nejsou ovlivn?ny elektromagnetick?m ru?en?m (EMI), a to ani v bl?zkosti ?deru blesku, a samy o sob? neelektrizuj? jin? za??zen?.

· Jejich materi?ly mohou b?t chemicky inertn?, to znamen?, ?e nezne?i??uj? ?ivotn? prost?ed? a nepodl?haj? korozi.

· Maj? velmi ?irok? rozsah provozn?ch teplot (mnohem v?ce ne? elektronick? za??zen?).

· Maj? mo?nost multiplexov?n?; v?ce senzor? v jednom optick?m spoji lze integrovat do jednoho optick? zdroj(viz. n??e).

Senzory zalo?en? na Braggov?ch m???k?ch

Optick? senzory jsou ?asto zalo?eny na vl?knov?ch Braggov?ch m???k?ch. Z?kladn?m principem mnoha optick?ch senzor? je, ?e Braggova vlnov? d?lka (tj. vlnov? d?lka maxim?ln?ho odrazu) v m???ce z?vis? nejen na period? Braggovy m???ky, ale tak? na teplot? a mechanick?m nam?h?n?. U k?emenn?ch vl?ken je zm?na Braggovy vlnov? d?lky na jednotku nap?t? asi o 20 % men?? ne? nata?en?, proto?e zde existuje vliv nap?t? na pokles indexu lomu. Teplotn? efekty jsou bl?zk? t?m, kter? se o?ek?vaj? pouze u tepeln? rozta?nosti. Teplotn? a deforma?n? efekty mohou b?t r?zn? pomoc? r?zn?ch technik (nap?. pomoc? referen?n? m???ky, kter? nepodl?h? deformaci, nebo pomoc? r?zn?ch typ? vl?knit?ch m???ek), tak?e ob? hodnoty jsou zaznamen?v?ny sou?asn?. Pro registraci pouze deformace dosahuje rozli?en? n?kolik µe (tj. relativn? zm?na d?lky ??du ), zat?mco p?esnost m? stejn? ??d malosti. Pro dynamick? m??en? (nap?. akustick? jevy) se dos?hne citlivosti v?t?? ne? 1me v ???ce p?sma 1 Hz.

Distribuovan? sn?m?n?

Jin? senzory z optick?ch vl?ken nepou??vaj? vl?knov? Braggovy m???ky jako senzory, ale jako senzory pou??vaj? samotn? vl?kno. Zvukov? princip v nich vych?z? z efektu Rayleighova rozptylu, Ramanova rozptylu nebo Brillouinova rozptylu. Nap??klad, metoda optick? reflektometrie ?asov? dom?na, kde lze polohu oblasti se slab?m odrazem ur?it pomoc? pulzn?ho sn?mac?ho sign?lu. Tato metoda se tak? pou??v? k ur?en? dal??ch veli?in, jako je teplota nebo nap?t?, v z?vislosti na Brillouinov? frekven?n?m posunu.

V n?kter?ch p??padech je nam??enou hodnotou pr?m?rn? hodnota po cel? d?lce vl?kna. Tato metoda je typick? pro n?kter? teplotn? senzory a tak? pro interferometry zalo?en? na Sagnacov? jevu pou??van? jako gyroskopy. V ostatn?ch p??padech se m??? veli?iny z?visl? na poloze (nap?. teplota nebo nap?t?). Toto se naz?v? distribuovan? sn?m?n?.

Kvazi distribuovan? sn?m?n?

N?kter? vl?kna mohou obsahovat ?adu senzorov?ch pol? (viz v??e) pro monitorov?n? distribuce teploty a nap?t? v cel?m vl?knu. Toto se naz?v? kvazi-distribuovan? sn?m?n?. Existuj? r?zn? technick? ?e?en? pro adresov?n? pouze jedn? m???ky (a tedy p?esn? ur?en? polohy pod?l vl?kna)

V jedn? technice, naz?van? full wavelength division multiplexing (WDM) nebo optick? frekven?n? dom?nov? reflektometrie (OFDR), maj? m???ky m?rn? odli?nou Braggovu vlnovou d?lku. Vlnov? d?lka laditeln?ho laseru v integra?n? jednotce m??e b?t nalad?na na vlnovou d?lku p??slu?ej?c? ur?it?mu typu m???ky a vlnov? d?lka maxim?ln?ho odrazu ud?v? vliv deformace nebo nap?. teploty. Krom? toho lze ?irokop?smov? sv?teln? zdroje (nap?. superluminiscen?n? zdroje) pou??t ve spojen? s fotodetektorem sn?maj?c?m vlnovou d?lku (nap?. na b?zi Fabry-Perot vl?knov?ho rezon?toru) nebo na b?zi CCD spektrometru. Maxim?ln? po?et m???ek v ??dn?m p??pad? zpravidla nep?esahuje 10-50, co? je omezeno rozsahem nastaven? propustnosti sv?teln?ho zdroje a po?adovan?m rozd?lem vlnov?ch d?lek ve vl?knov?ch m???k?ch.

Jin? metoda, naz?van? multiplexov?n? s ?asov?m d?len?m (TDM), pou??v? identick? m???ky s n?zkou odrazivost?, do kter?ch jsou vys?l?ny kr?tk? pulsy sv?tla. Odrazy od r?zn?ch m???ek jsou zaznamen?v?ny pomoc? doby jejich p??chodu. Time Division Division (TDM) se ?asto pou??v? ve spojen? s Wavelength Division Division (WDM) k vyn?soben? po?tu r?zn?ch kan?l? stokr?t nebo dokonce tis?ckr?t.

Jin? p??stupy

Krom? v??e popsan?ch p??stup? existuje mnoho alternativn? metody. Zde jsou n?kter? z nich:

· Fiber Braggovy m???ky lze pou??t v interferen?n?ch optick?ch vl?knech, kde se pou??vaj? pouze jako reflektory a m??? f?zov? posun v z?vislosti na vzd?lenosti mezi nimi.

· Existuj? laserov? Braggovy senzory, kde je m???kov? senzor um?st?n v posledn?m zrcadle dutiny laserov?ho optick?ho vl?kna, na b?zi vl?kna dopovan?ho erbiem, kter? skrz vl?kno vn?m? pumpov? sv?tlo o vlnov? d?lce 980 nm. O genera?n? vlnov? d?lce rozhoduje Braggova vlnov? d?lka, kter? z?vis? nap??klad na teplot? nebo mechanick?m nam?h?n?. Tento p??stup, kter? m? mnoho mo?nost? dal??ho rozvoje, slibuje vysok? v?sledky d?ky ?zk? ???ce p?sma spektr?ln? oblasti, kter? je charakteristick? pro vl?knov? laser, a vysok? citlivosti.

· V n?kter?ch p??padech se jako vl?kna pro Fabry-Perotovy interferometry pou??vaj? dvojice Braggov?ch m???ek, kter? mohou reagovat zvl??t? citliv? na vn?j?? vlivy. Fabry-Perot?v interferometr lze vyrobit i jinak, nap?. pomoc? prom?nn? vzduchov? mezery ve vl?knu.

· M???ky s dlouhou periodou jsou zvl??t? zaj?mav? pro sn?m?n? v?ce parametr? sou?asn? (nap?. teploty a nap?t?) nebo alternativn? pro alternativn? detekci deformace s velmi n?zkou citlivost? na zm?ny teploty.

Oblasti pou?it?

Ani po n?kolika letech v?voje se optick? senzory st?le net??? velk?mu komer?n?mu ?sp?chu, proto?e sou?asn? technologie je obt??n? nahradit, i kdy? maj? ur?it? omezen?. I kdy? v n?kter?ch aplikac?ch z?sk?vaj? senzory z optick?ch vl?ken uzn?n? jako technologie s velk?m potenci?lem zaj?mav?ch mo?nost?. Jedn? se nap??klad o pr?ci v n?ro?n?ch podm?nk?ch, jako je sondov?n? v za??zen?ch s vysok?m nap?t?m nebo v mikrovlnn?ch troub?ch. Senzory Braggovy m???ky lze tak? pou??t nap??klad ke sledov?n? podm?nek uvnit? k??del letadel, v?trn?ch turb?n, most?, velk?ch p?ehrad, ropn?ch vrt? a potrub?. Budovy se zabudovan?mi optick?mi senzory se n?kdy naz?vaj? „chytr? struktury“, senzory v nich sleduj? deformace v r?zn?ch ??stech konstrukce a p?ij?maj? data o t?chto zm?n?ch, jako je opot?eben?, vibrace atd. Chytr? n?vrhy jsou hlavn? hnac? silou pro v?voj senzor? z optick?ch vl?ken.

M??en? teploty pod optick?m vl?knem ( anglick? verze DTS = Distributed Temperature Sensing) rozum? pou?it? optoelektronick?ch p??stroj? pro m??en? teploty, kde se jako line?rn? senzory pou??vaj? sklen?n? vl?kna. Typick? aplikace pro line?rn? vl?knov? teplotn? senzory jsou oblasti souvisej?c? s bezpe?nost?, jako jsou syst?my po??rn? signalizace v silni?n?ch, ?elezni?n?ch nebo servisn?ch tunelech; termoregulace nap?jec? kabely a nadzemn? veden? za??zen? pro optimalizaci pr?myslov?ch vztah?; zlep?en? ??innosti ropn?ch a plynov?ch vrt?; zaji?t?n? bezpe?n?ho pracovn?ho stavu pr?myslov?ch induk?n?ch tavic?ch pec?; kontrola t?snosti n?dob se zkapaln?n?m zemn?m plynem na lod?ch ve vykl?dac?ch termin?lech; detekce net?snost? na p?ehrad?ch a n?dr??ch; regulace teploty p?i chemick? procesy; detekce net?snost? v potrub?.

Princip ?innosti optick? senzor

Fyzik?ln? vlivy na optick? vl?kno, jako jsou: teplota, tlak, tahov? s?la, lok?ln? m?n? charakteristiky prostupu sv?tla a v d?sledku vedou ke zm?n? charakteristiky sign?lu zp?tn?ho odrazu. V j?dru m??ic? syst?my Na z?klad? vl?knov?ch optick?ch senzor? se vyu??v? porovn?n? spekter a intenzit po??te?n?ho laserov?ho z??en? a z??en? rozpt?len?ho v opa?n?m sm?ru po pr?chodu vl?knem.

Zp?tn? rozptyl sv?tla p?i vystaven? teplot?

Optick? vl?kna jsou vyrobena z dopovan?ho k?emenn?ho skla. K?emenn? sklo je druh oxidu k?emi?it?ho (SiO2) s amorfn? pevnou strukturou. Teplotn? vlivy iniciuj? vibrace v molekul?rn? m???ce. Kdy? sv?tlo dopad? na tepeln? excitovan? molekuly, doch?z? k interakci mezi ??sticemi sv?tla (fotony) a elektrony. V optick?m vl?knu tedy doch?z? k rozptylu sv?tla, zn?m?mu tak? jako Raman?v rozptyl.

Zp?tn? rozptyl sv?tla se skl?d? z n?kolika spektr?ln?ch slo?ek:
. Rayleigh?v rozptyl s vlnovou d?lkou podobnou t?, kter? se pou??v? u laserov?ho zdroje;
. Stokesovy slo?ky Ramanova rozptylu s vlnovou d?lkou del?? ne? pou??van? laserov? zdroj, p?i kter?m jsou emitov?ny fotony;
. Anti-Stokesovy slo?ky Ramanova rozptylu s krat?? vlnovou d?lkou ne? Rayleigh?v rozptyl, ve kter?ch jsou fotony absorbov?ny.

Intenzita rozptylu tzv. anti-Stokesovy ?ady z?vis? na teplot?, zat?mco Stokesova ?ada je na teplot? prakticky nez?visl?. Lok?ln? teplota optick?ho vl?kna je odvozena z pom?ru anti-Stokesovy a Stokesovy intenzity sv?tla.

Brillouinovy ??ry, kter? jsou intenzivn?j?? ne? Stokesovy ??ry, ale maj? men?? spektr?ln? posun Tento spektr?ln? posun je zp?soben akustick?mi vibracemi krystalov? m???ky vl?kna a nese informaci o mechanick?m nam?h?n? a teplot?ch p?sob?c?ch na vl?kno. Vliv mechanick?ch nam?h?n? a teplot vede ke zm?n? polohy Brillouinovy ??ry na stupnici vlnov?ch d?lek.

Teplotn? senzory zalo?en? na Ramanov?ch lini?ch

Nejpokro?ilej??m za??zen?m v monitorovac?m syst?mu distribuce teplot, nap??klad v potrub?, je distribuovan? optick? sn?ma? teploty na b?zi Ramanov?ch lini?. Princip ?innosti senzoru spo??v? v tom, ?e intenzita Stokes Ramanovy slo?ky rozpt?len?ho z??en? je prakticky nez?visl? na teplot? a intenzita Anti-Stokesovy linie siln? souvis? s teplotou. To umo??uje ur?en?m pom?ru intenzity Anti-Stokes linie a Stokesovy linie ur?it hodnotu teploty. Tento p??stup umo??uje zbavit se chyby spojen? s mo?n?m kol?s?n?m v?konu sn?mac?ho laserov?ho pulsu. Syst?my tohoto typu mohou fungovat na vzd?lenosti n?kolika kilometr?. Prostorov? rozli?en? m??e dos?hnout 0,5 m.

Metoda m??en?

Nejzn?m?j?? metodou zp?tn?ho rozptylu je metoda OTDR (= Optical Time Domain Reflectometry = Optical Time Domain Reflectometry). Je zalo?ena na pulzn?-akustick? metod? (pulzy a echo), v d?sledku rozd?lu doby ???en? mezi dobou p?enosu a detekce sv?teln?ch pulz? lze ur?it ?rove? a m?sto rozptylu. Pom?r rozptylu vyza?ovan?ho sv?tla s Ramanov?m efektem, sign?l zp?tn?ho rozptylu v Ramanov? m??en? rozpt?len? sv?tlo je faktor 1000. Lok?ln? distribuovan? Raman?v teplotn? senzor s technologi? OTDR lze proto realizovat pouze pomoc? v?konn?ch (drah?ch) pulzn?ch laser? (obvykle pevn?ch laser?) a rychl?ch, rovn?? drah?ch technik p?enosu sign?lu.

Raman?v teplotn? senzor OFDR (OFDR, Optical Frequency Domain Reflectometry = reflektometrie ve frekven?n? oblasti) vyvinut? spole?nost? LIOS Technology GmbH nepracuje v ?asov? oblasti, jako technika OTDR, ale ve frekven?n? oblasti. Metoda OFDR z?sk?v? informace o lok?ln? zm?n? teploty, pokud je sign?l zp?tn?ho rozptylu detekovan? b?hem doby m??en? m??en jako funkce frekvence a komplexu (komplexn? p?enosov? funkce) a pot? podroben Fourierov? transformaci. V?znamn?mi v?hodami techniky OFDR jsou kvazikontinu?ln? re?im laserov? emise a ?zkop?smov? detekce sign?lu optick?ho zp?tn?ho rozptylu, v d?sledku ?eho? je dosa?eno v?razn? vy???ho pom?ru sign?lu k ?umu ne? p?i pou?it? pulzn? technologie. . D?no technickou v?hodu umo??uje pou?it? levn?ch polovodi?? laserov? diody a levn? elektronick? sou??stky pro p?enos sign?lu. Proti nim stoj? technicky slo?it? Ramanovo m??en? rozptylov?ho sv?tla (komplexn? m??en? podle velikosti a f?ze) a n?kladn? ??st kv?li FFT (Fourier Transform Unit) pot?ebn? pro zpracov?n? sign?lu a s vy???mi po?adavky na linearitu elektronick?ch jednotek a sou??stek. .

Struktura m??ic?ho syst?mu

Sch?ma syst?mu m??en? teploty pomoc? optick?ch vl?ken se skl?d? z jednotky pro ?pravu sign?lu s frekven?n?m gener?torem, laserem, optick?m modulem, p?ij?mac? jednotkou a mikroprocesorovou jednotkou, jako? i sv?tlovodn?m kabelem (k?emenn? sklen?n? vl?kno) jako line?rn? teplotn? senzor. V souladu s metodou OFDR je intenzita laseru modulov?na sinusov? b?hem ?asov?ho intervalu m??en? a frekvence je modulov?na formou line?rn? frekven?n? modulace. Frekven?n? odchylka je p??mou p???inou lok?ln? odezvy OTDR. Frekven?n? modulovan? laserov? sv?tlo je sm?rov?no do sv?tlovodu. Ramanovo rozpt?len? sv?tlo se objevuje v libovoln?m bod? vl?kna a je vyza?ov?no v?emi sm?ry. ??st Ramanova rozpt?len?ho sv?tla se pohybuje v opa?n?m sm?ru ne? jednotka pro ?pravu sign?lu. Pot? se prov?d? spektr?ln? filtrace zp?tn? odra?en?ho sv?tla, jeho p?evod v m??ic?ch kan?lech na elektrick? sign?ly, zes?len? a elektronick? zpracov?n?. Mikroprocesor vypo??t? Fourierovu transformaci. Jako meziv?sledek jsou z?sk?ny Ramanovy k?ivky zp?tn?ho rozptylu jako funkce d?lky kabelu. Amplituda k?ivek zp?tn?ho rozptylu je ?m?rn? intenzit? odpov?daj?c?ho Ramanova rozptylu. Z pom?ru k?ivek zp?tn?ho rozptylu se z?sk? teplota vl?kna pod?l sv?tlovodn?ho kabelu. Technick? specifikace Ramanovy syst?my m??en? teploty lze optimalizovat vylad?n?m parametr? p??stroje (dosah, lok?ln? rozli?en?, p?esnost teploty, doba m??en?). Sv?tlovodn? kabel je tak? mo?n? upravit podle mo?nost? konkr?tn? aplikace. Tepeln? odpor sklolamin?tov?ho povlaku omezuje maxim?ln? teplotn? rozsah sv?tlovodn?ho kabelu. Standardn? datov? vl?kna maj? akrylov? nebo UV (ultrafialov?m) povlakem a jsou vhodn? pro teploty do 80°C. Sklolamin?t pota?en? polyamidem lze pou??t do maxim?ln? teploty 400 °C.

Brillouinovy syst?my(informace ze str?nek www.vodosfera.com)

Jak ji? bylo uvedeno d??ve, spektr?ln? posun Brillouinovy ??ry je zp?soben akustick?mi vibracemi krystalov? m???ky vl?kna a nese informaci o mechanick?m nam?h?n? a teplot?ch p?sob?c?ch na vl?kno. Dosud vytvo?en? algoritmy pro zpracov?n? sign?l? takov?ch syst?m? umo??uj? odd?lit informace o teplot? a mechanick?ch vlivech.

Pro monitorovac? syst?m Brillouin jsou typick? n?sleduj?c? charakteristiky: vzd?lenost, na kterou m??e fungovat jeden syst?m, je 40 - 50 km s prostorov?m rozli?en?m 1 - 2 metry.

Nev?hody monitorovac?ch syst?m? Brillouin zahrnuj? slo?itost jejich za??zen?, co? zp?sobuje vysok? n?klady. V?hodou syst?m? Brillouin je schopnost pracovat se senzorov?mi kabely na b?zi b??n?ho levn?ho komunika?n?ho vl?kna. Doba p??jmu sign?lu z takov?ch syst?m? je p?ibli?n? 1 - 2 minuty. P?i pr?ci s del??mi ?arami se doba m??en? prodlu?uje.

Pro zv??en? citlivosti a v?razn? zkr?cen? doby m??en? se pou??v? metoda zalo?en? na stimulovan?m Brillouinov? rozptylu. Od syst?m? zalo?en?ch na spont?nn?m rozptylu se li?? t?m, ?e do vl?kna je sm?rov?no jak kontinu?ln? „sondov?“ laserov? z??en?, tak i siln? pumpov? pulz.

Monitorovac? syst?my zalo?en? na stimulovan?m Brillouinov? rozptylu zaji??uj? provoz na vzd?lenost cca 50 km (mo?n? jsou i velk? vzd?lenosti) s prostorov?m rozli?en?m 0,5 m. Minim?ln? frekvence z?sk?v?n? informac? o m??en? mohou b?t hodnoty ??dov? jeden Hertz.

Tepeln? monitorovac? syst?m pro kabelov? veden? pomoc? optick?ho senzoru

Materi?l poskytnut? Inversion-Sensor

Havarijn? v?padek silov?ch vysokonap??ov?ch kabelov?ch veden? je vzhledem ke sv? vysok? cen? a vysok?mu technologick?mu v?znamu nouzovou situac?, kter? vy?aduje urgentn? a n?kladn? opravy. V mnoha p??padech je p???inou nehody kabelov? veden? jsou lok?ln? p?eh??v?n?, kter? m??e b?t zp?sobeno zv??en?m proudov? z?t??e ve veden?, zhor?en?m podm?nek chlazen? kabelu po d?lce nebo jsou d?sledkem n?kter?ch vad izolace kabelu a spojek.

V?asn? detekce z?n p?eh??t? kabelu a spojek je mo?n? p?i pou?it? syst?m? sledov?n? teploty pomoc? optick?ho vl?kna integrovan?ho do konstrukce kabelu. Obdobn? syst?my m??en? rozlo?en? teploty pod?l kabelov?ho veden?, prov?d?n? pomoc? efektu rozptylu laserov?ho pulsu v optick?m kabelu, naz?van? Raman, jsou nyn? aktivn? zav?d?ny do praxe.

Optick? syst?m ASTRO tuzemsk? v?roby (firma Inversion-Sensor) je ur?en pro provozn? sledov?n? teplotn?ho profilu vysokonap??ov?ch kabelov?ch veden? za provozu.

Optick? vl?kno je integrov?no do struktury kabelov?ho veden? a je obvykle um?st?no v oblasti st?n?n?, pod vn?j??m pl??t?m. Laserem a pomoc? jsou do n?j periodicky vys?l?ny diagnostick? impulsy m???c? za??zen? zaznamen?v? se odra?en? sv?teln? tok.

P?i zm?n? parametr? optick?ho vl?kna zabudovan?ho v kabelu, ke kter?m doch?z? vlivem teploty, se pro ka?d? konkr?tn? ?sek kabelov?ho veden? zji??uje hodnota lok?ln? teploty.

Lok?ln? teplota v ka?d?m jednotliv?m ?seku kabelov?ho veden? se vypo??t? pomoc? ?asov?ho rozd?lu mezi okam?ikem p?ijet? pulsu odra?en?ho od ka?d?ho ?seku a okam?ikem emise laserov?ho pulsu do optick?ho vl?kna. P?i znalosti rychlosti ???en? sv?tla v m??ic?m vl?knu lze s vysokou p?esnost? vypo??tat m?sto, kter?mu odpov?d? spektrum odra?en?ho optick?ho sign?lu.

Rychl? ur?en? teplotn?ho profilu kabelov?ho veden? umo??uje person?lu ?dr?by efektivn? provozovat veden? pomoc?:

• Metoda regulace teploty optick?m rozptylem v odra?en?ch sign?lech umo??uje rychle zm??it teplotn? profil na dlouh?ch kabelech, a? 16 km. To umo??uje ovl?dat roz???en? objekty nebo n?kolik objekt? najednou pomoc? jednoho za??zen? a zap?nat je postupn?.
• Znalost teplotn?ho profilu kabelov?ho veden? umo??uje optimalizovat jeho zat??en?, racion?ln? br?t v ?vahu skute?n? klimatick? podm?nky a m?stn? vlastnosti pokl?dky v?ech ?sek? kabelov?ho veden?.
• Vzhledem k tomu, ?e syst?m optick?ch vl?ken m??? teplotu pod pl??t?m kabelov?ho veden?, monitorovac? software p?epo??t?v? teplotu proudov?ho j?dra kabelu a ur?uje p?echodn? zah??v?n? b?hem skoku z?t??e. To je d?le?it? zejm?na pro stanoven? technick? proveditelnosti p?enosu dodate?n?ho v?konu po kabelov?m veden?, s ohledem na nejv?ce zah??vanou ??st kabelu.
• Pomoc? syst?mu ASTRO je mo?n? zji??ovat m?sta v?skytu a posuzovat stupe? rozvoje z?vad za doprovodu lok?ln?ho oh?evu jednotliv?ch ?sek? ??zen?ho kabelov?ho veden?.
• Je mo?n? rychle ur?it m?sto p?eru?en? kabelov?ho veden? po v?skytu fat?ln?ch z?vad nebo mimo??dn?ch dynamick?ch vliv? na kabel.

Syst?m monitorov?n? teploty kabelov?ho veden? se konstruk?n? skl?d? ze dvou hlavn?ch prvk? - optick?ho vl?kna polo?en?ho pod?l kabelov?ho veden?, kter? je distribuovan?m sn?ma?em teploty, a m??ic?ho za??zen? s prim?rn?mi n?stroji pro zpracov?n? a anal?zu informac? instalovan?m v ochrann? sk??ni.

Pokud bylo kabelov? veden? p?vodn? navr?eno pro pou?it? se syst?mem sledov?n? teploty, pak je optick? vl?kno p?edinstalov?no pod pl??t?m kabelu ve f?zi jeho v?roby.

Pokud je syst?m sledov?n? teploty instalov?n na ji? provozovan?m kabelov?m veden?, uvnit? kter?ho nen? ??dn? m???c? optick? vl?kno, pak je polo?eno venku a upevn?no co nejbl??e ovl?dan?mu kabelu. Venkovn? zp?sob pokl?dky optick? vl?kno-senzor teplota je m?n? v?hodn?, proto?e m? v?razn? ni??? p?esnost a je n?chyln?j?? na vn?j?? teplotn? vlivy.

Sou??st? sk??n? syst?mu sledov?n? teploty kabelov?ho veden? je m??ic? za??zen? zna?ky ASTRO, pr?myslov? po??ta? se specializovan?m softwarem pro zpracov?n? informac?, vyhodnocov?n? stavu a predikci mo?n?ho zv??en? zat??en? kabelov?ho veden?. Nep?eru?iteln? zdroj nap?jen? a v?e pot?ebn? technick? prost?edky pro komunikaci s vy??? ?rovn? syst?mu ??zen? procesu.

Klimatick? verze ochrann? sk??n? monitorovac?ho syst?mu je ur?ena parametry podm?nky zad?n? vytvo?it syst?m. Vlastn? sk??? m??e b?t instalov?na vedle zakon?en? ??zen?ho kabelov?ho veden? nebo um?st?na ve vzd?lenosti a? n?kolika kilometr? v z?vislosti na d?lce veden?. P?i venkovn? instalaci je sk??? dod?v?na s vnit?n?m teplotn?m klimatiza?n?m syst?mem.

Syst?m sledov?n? teploty vysokonap??ov?ho kabelov?ho veden? zna?ky ASTRO pracuje v pln? automatick?m re?imu, v souladu s intern?mi v?po?etn?mi a expertn?mi algoritmy a zadan?m m?stn?m nastaven?m pro ka?d? ??dic? objekt.

Informace o proudu teplotn? re?im provoz monitorovan?ho kabelov?ho veden? a v?sledky odborn? diagnostiky jsou neust?le zobrazov?ny na obrazovce vestav?n?ho pr?myslov?ho po??ta?e. Kompletn? informace o stavu linky se p?en??? do syst?mu ACS-TP d?le ne? vysok? ?rove? na optick? vl?kno pomoc? standardn?ho protokolu IEC 61850.

Technick? parametry syst?mu ASTRO

Princip ?innosti optick?ch senzor? je zalo?en na p?evodu nam??en?ch hodnot fyzik?ln? veli?iny do modulovan?ho sv?teln?ho sign?lu s jeho n?sledn?m p?enosem po komunika?n? lince z optick?ch vl?ken, dek?dov?n?m a pou?it?m. Sv?tlo generovan? laserem, sv?telnou diodou nebo jin?m za??zen?m m??e b?t modulov?no amplitudou, f?z?, frekvenc?, ???kou pulzu a polarizac?. V p??pad? pot?eby jsou modulovan? sv?teln? sign?ly zes?leny nebo zeslabeny, p?en??eny na d?lku, p?evedeny z optick?ho na digit?ln? a naopak. Podle charakteru pou?it? vlastnost? optick?ho vl?kna lze senzory z optick?ch vl?ken rozd?lit do dvou t??d - extern? a intern?.

Extern? senzory pou??vaj? vl?knov? veden? pouze jako masivn? prvek pro p?enos optick?ho sign?lu z jednoho bodu do druh?ho, ze zdroje sv?tla do senzoru a ze senzoru do detektoru. V?sledek vyhodnocen? nam??en?ch hodnot nebo charakteristik jevu, vn?man? extern?mi optick?mi za??zen?mi, s?m o sob? nez?vis? na vlastnostech vl?kna, proto?e n?sleduj?c? jevy nesou informace o m??en?: p?eru?en? sv?teln? tok, odraz sv?tla, filtrov?n? vlnov? d?lky sv?tla a prostup na r?zn?ch vlnov?ch d?lk?ch, zm?na energie z??en? p?iv?d?n?ho do optick?ho veden?. Sn?ma?e, kter? vyu??vaj? p?eru?en? sv?teln?ho toku p?en??en?ho mezi dv?ma ?seky veden? s optick?mi vl?kny, jsou velmi b??n? a pom?rn? flexibiln? za??zen?. ?innost senzor? je zalo?ena na principu blokov?n? sv?teln?ho paprsku. P??kladem tohoto typu sn?ma?e je po??tadlo d?l? p?iv?d?n?ch na mont??n? linku nebo balen?.

Senzor, kter? ovliv?uje intenzitu sv?tla vstupuj?c?ho do optick?ho vl?kna, je v principu schopen ovliv?ovat barevn? nebo frekven?n? spektrum sign?lu p?en??en?ho do optick?ho vl?kna. Takov? spektr?ln? modul?tory jsou z?kladem m??ic?ch syst?m? spojen?ch s filtrov?n?m vlnov? d?lky sv?tla a vys?l?n?m na r?zn?ch vlnov?ch d?lk?ch. S jejich pomoc? se zji??uje p??tomnost a kvantitativn? pom?r r?zn?ch slo?ek v kapaln?ch sm?s?ch, vzhled barevn?ho kou?e v uzav?en?ch objemech, barevn? slo?ky ve skle a prysky?ic?ch a tak? m??en? teploty, p?i kter? se m?n? barva ur?it?ch m?di?, jako jsou krystaly. .

Senzory pro m??en? intenzity sv?tla nebo optick?ho v?konu lze pou??t k rozpozn?n? polohy ??sti nebo sou??sti elektronick?ho za??zen? na dopravn?ku nebo uchopova?i. Senzor reaguje na nedostate?n? osv?tlen? detektoru nebo nespr?vn? osv?tlen? jedn? nebo dvou ?t?rbin a signalizuje nutnost korekce polohy d?lce. Takov? za??zen? jsou ?iroce pou??v?na v robotick?ch mont??n?ch link?ch. Proto?e reaguj? na relativn? zm?nu osv?tlen?, jejich p?esnost je nez?visl? na zm?n?ch intenzity sv?tla generovan?ho jeho zdrojem.

U vnit?n?ch sn?ma?? je aktivn?m prvkem samotn? optick? vl?kno, kter? m?n? svou p?enosovou charakteristiku. optick? linka(nebo jeho sekce) jsou sou?asn? sn?ma?e. M??en? parametr tak ?i onak ovliv?uje vlastnosti vl?kna a n?sledn? vlastnosti sv?teln?ho paprsku proch?zej?c?ho skrz n?j. V tomto p??pad? se m??e zm?nit skupinov? nebo f?zov? rychlost ???en?, optick? v?kon absorbovan? v optick?m veden?.

Princip ?innosti sn?ma??, kter? zaznamen?vaj? zm?nu polariza?n?ho ?hlu sv?tla po jeho pr?chodu optick?m veden?m, je zalo?en na jevu rotace polariza?n? roviny v d?sledku modifikace optick? indika?n? ??ry optick?ho vl?kna p?i vystaven? elektromagnetick? pole. K tomuto ??elu se vyu??v? magnetooptick? Faraday?v jev, kter? se vyskytuje u mnoha skeln?ch materi?l?.

Pro roboty, automatick? mont??n? linky je pot?eba velmi citliv? dotykov? senzor, kter? by m?l b?t jednoduch?, levn?, mal?ch rozm?r?, m?t mal? k?d, charakteristickou stabilitu v ?ase a odolnost v??i elektromagnetick? pole. U jednoho z t?chto senzor? paprsek sv?tla ze zdroje proch?zej?c? rozbo?ova?em, optick?m kotlem a polariz?torem vstupuje do senzoru, kter? m??? spektr?ln? slo?en? sv?tla p?i minim?ln?m tlaku (dotyku). Ze sn?ma?e je pomoc? zrcadla sv?tlo s nam??en?m spektr?ln?m slo?en?m vr?ceno optick?m kabelem a rozbo?ova?em do filtru, z n?j do sn?mac?ho prvku a p?ij?ma?e v?stupn?ho sign?lu. Optick? citlivost za??zen? z?vis? na tlaku a materi?lu. P?i m??en? teploty lze jako diskr?tn? optick? senzor pou??t m??ic? prvek na polovodi?ov?m za??zen?, co? je tenk? polovodi?ov? desti?ka uzav?en? mezi kousky skeln?ho vl?kna, p?es kterou je p?en??en sv?teln? sign?l. Cel? sn?ma? je uzav?en v trubici o z nerezov? oceli. Sv?tlo je p?iv?d?no do a ze sn?ma?e prost?ednictv?m v?cevidov?ho optick?ho vl?kna. Rozsah hodnot vlnov?ch d?lek, ve kter?ch je energie p?en??ena polovodi?ovou deskou, se line?rn? zvy?uje. Senzor je ur?en pro m??en? teplot od 243 do 573 K.

1. Aplikovan? optika: Proc. p??sp?vek / L.G.Bobchuk, Yu.V.Bogachev, N.P.Zakaznov a dal??; Pod sou?tem vyd. N. P. Z?kaznov?. M.: Mashinostroenie, 1988. -312 s.
2. Syst?my vid?n? (z?kladn? z?klady, hardware a software) / A. N. Pisarevsky, A. F. Chernyavsky, G. A. Afanasiev et al.; Pod sou?tem vyd. A.N. Pisarevsky, A.F. Chernyavsky. L.: Stroj?renstv?. Leningrad. odd?len?, 1988. 424 s.

Znalosti o p??tomnosti d?l? ve stroj?ch, provozu sv?tidel, p??tomnosti d?l? na - jednom z kritick? komponenty pr?myslov? automatizace. K identifikaci p???iny selh?n? je ?asto nezbytn? posloupnost chyb v sestavov?n? d?l? a ??zen? procesu. V mnoha p??padech je chyba zp?sobena chyb?j?c?m d?lem pot?ebn?m k sestaven? nebo jeho ?patn? kvalita. Aby se tomu zabr?nilo, je nainstalov?n sn?ma?, kter? prov?d? funkci kontroly p??tomnosti pot?ebn?ch ??st?.

Existuje velk? mno?stv? r?zn? typy sn?ma?? - induk?n?, magnetick?, fotoelektrick?. Ka?d? z nich m? sv? siln? a slab? str?nky v z?vislosti na aplikaci. Nej?ir?? nab?dku v?ak maj? fotoelektrick? sn?ma?e r?zn? technologie a typy, stejn? jako nej?ir?? rozsah aplikac?.

Fotoelektrick? senzory se dod?vaj? v r?zn?ch typech sv?tla (infra?erven?, viditeln? ?erven?, laser t??dy 1 a 2), technologi?ch sn?m?n? (difuzn?, potla?en? pozad?, reflexn?, s jedn?m paprskem) a konfigurac?ch krytu (foto oko nebo optick? vl?kno). Tento ?l?nek pojedn?v? o definici a aplikaci optick?ch senzor? (nebo jak se jim tak? ??k? optick? senzory), kter? nab?zej? pokro?il? funkce a mo?nosti konfigurace a jsou skv?l? pro ?zk? hrdla, kter? jsou p??li? mal? pro foto senzor (foto oko).

technologie optick?ch vl?ken

Senzory z optick?ch vl?ken zahrnuj? dv? za??zen?, kter? jsou obvykle uvedena samostatn?: zesilova?, ?asto ozna?ovan? jako elektronick? nebo vl?knov? fotovoltaick? zesilova?; a kabel z optick?ch vl?ken, kter? obsahuje optickou hlavu a kabel z optick?ch vl?ken, kter? p?en??? sv?tlo ze zesilova?e.

Princip ?innosti v?ech fotoelektrick?ch senzor? je pom?rn? jednoduch?. Ka?d? za??zen? m? vys?la? sv?teln?ch vln a p?ij?ma?, kter? tento sign?l detekuje. Existuje v?ak mnoho technologi? pro detekci a m??en? sv?teln?ch vln vstupuj?c?ch do p?ij?ma?e. Senzory pro potla?en? pozad? sleduj? nap??klad ?hel, pod kter?m se sv?teln? vlna vrac?, zat?mco standardn? fotometry sleduj? mno?stv? sv?tla vr?cen?ho do senzoru. Jin? typy fotometr? ??d? dobu n?vratu sv?teln? vlny, ??m? poskytuj? m??en? vzd?lenosti.

P?r zdroj-p?ij?ma? lze nainstalovat jak do jedn? optick? hlavy (p?i pou?it? difuzn?ch a reflexn?ch jednotek), tak do dvou optick?ch hlav (p?i pou?it? jednopaprskov?ch jednotek). Vl?knov? optick? senzory vkl?daj? ve?kerou elektroniku do jednoho pouzdra s optick?mi hlavami pro vys?la? a p?ij?ma? sv?teln?ch vln, ve kter?ch je p?ij?ma? odd?len od elektroniky p?ipojen? k pouzdru optick? kabel. Vys?lan? a p?ij?man? vlny proch?zej? t?mto kabelem stejn? jako vysokorychlostn? p?enos dat v s?t?ch z optick?ch vl?ken.

Jednou z v?hod tohoto odd?len? je, ?e m??ic? hlava mus? b?t namontov?na na m??en? objekt. Integrovan? optick? kabel je veden a p?ipojen k zesilova?i, kter? m??e b?t instalov?n na bezpe?n?m m?st? (obvykle rozvad??) a chr?n? jej p?ed ?asto drsn?m pr?myslov?m prost?ed?m.

Rozmanitost dostupn?ch mo?nost? jak pro zesilova?e, tak pro optick? kabely je prost? obrovsk?. Zesilova?e sahaj? od primitivn?ch po komplexn? a v?robci stroj? st?le po?aduj? v?ce funkc?, v?etn? logick?ch a komunika?n?ch schopnost?.

Zesilova?e pro optick? senzory

Zesilova?e s optick?mi vl?kny sahaj? od z?kladn?ch elektronick?ch sou??stek a funkc? a? po modely plug and play s pln? p?izp?sobitelnou elektronikou. N?kter? maj? dokonce elektroniku, kter? zvl?dne a? 15 vstup? vl?ken v konfiguraci typu kolektoru. Indikace v?stupu je velmi ??douc?, proto?e indikuje, zda sn?ma? funguje spr?vn?, ale m?ly by b?t uvedeny i dal?? hlavn? funkce (tabulka n??e):

V?stupn? form?t a p?ipojen? k zesilova??m jsou d?le?it?, proto?e definuj? rozhran? k ??dic? jednotce, proto?e nastaven? a resetov?n? je ned?lnou sou??st? konfigurace zesilova?e.

Typy v?stup? mohou b?t bu? norm?ln? otev?en? (NO) nebo norm?ln? uzav?en? (NC) a p?ipojen? m??e b?t klesaj?c?, sourcing nebo push-pull. Mo?nosti elektrick?ho p?ipojen? jsou p?edem zapojeny, obvykle pomoc? 2metrov?ho kabelu nebo rychl?ho odpojen? se standardn?m v?cekol?kov?m konektorem M8 nebo M12. Nastaven? sp?na?? se programuje pomoc? potenciometru nebo digit?ln? pomoc? tla??tek.

Krom? z?klad? poskytuj? pokro?il? mo?nosti zesilova?e zna?nou flexibilitu s funkcemi, jako jsou pulzn? v?stupy, zpo?d?n? zapnut?/vypnut? a schopnost eliminovat p?eru?ovan? sign?ly. Tato nejmodern?j?? elektronika d?v? konstrukt?r?m stroj? mo?nost doladit a doladit parametry zesilova?e tak, aby vyhovovaly po?adavk?m instalace.

V?t?ina model? m? LED stavu v?stupu, zat?mco n?kter? nab?zej? displeje, kter? poskytuj? informace o s?le sign?lu a stavu v?stupu. Pokro?ilej?? jednotky maj? v?ce??dkov? OLED displeje s p?izp?sobiteln?mi mo?nostmi diagnostiky a programov?n?.

Filtrov?n? sign?lu ?asto vy?aduje zv??en? vzorkovac? frekvence, proto?e to poskytuje stabiln?j?? m??en? za m?n?c?ch se podm?nek prost?ed?. To zesiluje sign?l, ale nut? jednotku pracovat p?i ni???ch sp?nac?ch frekvenc?ch. Pulzn? v?stupy umo??uj? nat?hnout vstupn? sign?l, co? m??e b?t u?ite?n?, pokud je frekvence p??li? vysok? pro vstup PLC programovateln?ho logick?ho automatu. Zpo?d?n? zapnut?/vypnut? umo??uje u?ivatel?m nastavit po?adovan? doby zpo?d?n? pro v?stupn? a vstupn? sign?ly.

Dal?? bloky poskytuj? v?ce mo?nost? programov?n?, jako je nastaven? citlivosti. Pomoc? t?chto mo?nost? mohou u?ivatel? p?izp?sobit citlivost m??ic?ho prvku pro pr?ci s obt??n?mi materi?ly, jako je sklo. Tato funkce u?en? eliminuje nebo sni?uje pot?ebu programov?n? ??dic? jednotky pro prov?d?n? t?chto funkc?. Mohou tak? naprogramovat v?stup pro zapnut?/vypnut? mezi dv?ma sp?nac?mi body. Nap??klad pro um?st?n? d?l? se sp?na? zapne v jedn? poloze a vypne v jin?, p?i?em? sleduje polohu d?lu v prostoru.

Viditelnost sv?tla optick?ho kabelu

Optick? kabely nevedou elekt?ina- Nechali proj?t sv?tlo. Vyr?b?j? se v r?zn?ch konfigurac?ch a od jin? materi?l, a tak? maj? odli?n? typy citliv? hlava. N??e uveden? tabulka ukazuje n?kter? z hlavn?ch parametr? optick?ch kabel?:

Difuzn? kabely z optick?ch vl?ken se skl?daj? ze dvou d?h - jedna pro p?ipojen? k zesilova?i a druh? se sn?mac? hlavou. Krom? toho jsou k citliv? hlavici p?ipojeny dva kabely - jeden, kter? je p?ipojen ke zdroji sv?tla, a jeden, kter? je p?ipojen k m??ic?mu prvku. Jednopaprskov? optick? kabely maj? dva samostatn? identick? kabely, kter? se p?ipojuj? k zesilova?i a ka?d? m? svou vlastn? optickou hlavu. Jeden kabel sv?tlo propou?t?, druh? jej p?ij?m?. ?ast? chyba p?i pr?ci s jednopaprskov?mi kabely se jedn? o objedn?vku pouze jednoho kabelu ze dvou. Je to proto, ?e n?kte?? prodejci mohou dod?vat pouze jednu ??st syst?mu na ??slo d?lu, tak?e bu?te opatrn? p?i v?b?ru jednopaprskov?ch kabel?.

Vl?knit? materi?ly jsou obvykle vyrobeny z plastu nebo skla. plastov? bloky ten??, levn?j??, poskytuj? velk? polom?ry ohybu. sklen?n? tv?rnice odoln?j?? a maj? vy??? provozn? teploty. Plastov? vl?kna lze na?ezat na po?adovanou d?lku speci?ln? ?eza?kou, zat?mco sklen?n? vl?kna jsou p?i v?rob? ?ez?na pouze jednou a jsou dod?v?na v po?adovan? d?lce. Pl??? z vl?knit?ho materi?lu se m??e pohybovat od extrudovan?ho plastu a? po oplet z nerezov? oceli, aby zvl?dl nejdrsn?j?? prost?ed?.

V?b?r optick? hlavy je nejv?ce miln?k p?i v?b?ru senzoru z optick?ch vl?ken. Je to d?no t?m, ?e pr?v? citlivost hlavy ovliv?uje detekci mal?ch pevn?ch nebo pohybliv?ch ??st?. Volba hlavice z?vis? na ?hlu, pod kter?m jsou um?st?ny vys?la? a p?ij?ma? k m??en?mu objektu, a tak? na rozptylu. Hlavy mohou m?t zaoblen? svazky vl?ken pro vytvo?en? kruhov?ho paprsku nebo prodlou?en? pro vytvo?en? horizont?ln?ch v?stupk?.

Kulat? paprsky v difuzn? hlav? mohou b?t p??sn? rozv?tven? se v?emi zdrojov?mi vl?kny na jedn? polovin? a p?ij?mac?mi vl?kny na druh? polovin?. Takov? konstrukce je b??n?, ale m??e v?st ke zpo?d?n? p?i ?ten? informac? z ??sti pohybuj?c? se kolmo k bifurka?n? linii. Existuje mo?nost s rovnom?rn?m rozlo?en?m vl?ken zdroje a p?ij?ma?e sign?lu pro z?sk?n? rovnom?rn?j??ch paprsk?. Jednotn? distribuce umo??uje vyrovnat ??inky vys?l?n? a p??jmu sv?teln?ch vln, co? zaji??uje detekci bez ohledu na sm?r pohybu.

Sn?mac? vzd?lenost vl?knov? optika bude ovlivn?n zesilova?em, typem optick? hlavy, d?lkou kabelov?ho vl?kna. Na z?klad? t?chto t?? parametr?, kter? ovliv?uj? ?innost sn?ma?e, je obt??n? poskytnout p?esn? posouzen? p?esnosti a rozsahu odezvy, ale v?robci tyto ?daje obvykle uv?d?j?. Jednopaprskov? senzor m? v?t?? dosah ne? difuzn?. ??m del?? jsou vl?kna kabelu, t?m krat?? je dosah a stoj? za zm?nku, ?e pokro?il? zesilova?e maj? obvykle siln?j?? vyza?ovac? sign?ly a del?? dosahy.

P?ipojen? optick?ch senzor?

Vyu?it? distribuovan?ch I/O a distribuovan? inteligence je v pr?myslov? automatizaci na vzestupu a senzory z optick?ch vl?ken nejsou v?jimkou. P?ipojen? v?ce kabel? optick?ch senzor? k jednomu elektronick?mu rozd?lova?i m? sv? v?hody.

Optick? zesilova?e jsou obvykle jednokan?lov? samostatn? za??zen?. D?ky tenk?m kryt?m a mont??i na DIN li?tu je lze snadno namontovat do ovl?dac?ch panel?. Jedna z nev?hod m??e souviset se sm?rov?n?m elektrick? spoje pro ka?d? jednotliv? zesilova?.

Dal?? mo?nost? je pou??t kolektor z optick?ch vl?ken, kter? seskupuje v?ce kan?l? vl?ken do jednoho ??dic?ho centra:

Tyto rozd?lova?e z optick?ch vl?ken jsou obvykle vybaveny OLED displejem ??zen?m menu, kter? umo??uje programov?n? ka?d?ho kan?lu vl?kna. Ka?d? optick? kan?l lze konfigurovat samostatn?, jako je sv?tl? nebo tmav? nebo sp?nac? hystereze. Toto centralizovan? ??zen? tak? umo??uje seskupov?n? v?stup? pomoc? logiky AND/OR, co? m??e zkr?tit a zjednodu?it v?stupn? sign?l v PLC.

Aplikace a kl??ov? probl?my

Vl?knov? optika funguje docela dob?e a b??n? se pou??v? v syst?mech s v?razn?m elektrick?m ?umem. Vl?kno kabelu nen? citliv? na elektrick? ?um a zesilova? (citliv? na ?um) m??e b?t instalov?n mimo zdroj hluku (nap?. v rozvad??i).

Dal?? velmi ?ast? pou?it? je v mal?ch mont??n?ch link?ch. Operace na t?chto link?ch jsou obvykle pln? automatizovan? a vy?aduj? senzory detekce d?l? na dopravn?ku nebo v mont??n?m stroji pro potvrzen? mont??n? operace.

?e?en? optick?ch vl?ken jsou k dispozici v r?zn?ch velikostech, orientac?ch a rozptylech optick?ch hlav, aby poskytovaly nejmen?? a nejp?esn?j?? sv?teln? ohniska pro ka?dou aplikaci, bez ohledu na velikost balen?. S pomoc? logiky na ??dic? desce a pou?it? dvoukan?lov?ho senzoru lze jeden kan?l pou??t k detekci p??tomnosti d?lu na m?st? mont??e a druh? kan?l lze pou??t k potvrzen? konce mont??n? operace. .

Spole?n?m probl?mem v?ech typ? optick?ch syst?m? je nadm?rn? oh?b?n? vl?ken. Kabely a jednotliv? svazky vl?ken jsou docela tv?rn?, co? umo??uje instala?n?mu technikovi je snadno ohnout za maxim?ln? polom?r ohybu. To m??e v?st k neopraviteln? plastick? deformaci vl?ken, kter? v?razn? omez? prostup sv?teln?ch vln, nebo dokonce povede k prasknut? vl?kna a nemo?nosti p?enosu sign?lu. Maxim?ln? polom?r ohybu se li?? v z?vislosti na typu vl?knit?ho materi?lu, rozm?rech, rozptylu vl?ken ve svazku a mus? b?t spln?n za v?ech podm?nek.

Bez ohledu na aplikaci si u?ivatel? mus? vybrat vhodnou technologii senzoru. Optick? senzory, zesilova?e a optick? hlavy mus? b?t pro aplikaci pe?liv? vybr?ny, aby byl zaji?t?n spolehliv? v?kon m??en?.