Optik sens?rler, mesafeyi ve konumu izlemek, renk ve kontrast i?aretlerini belirlemek ve di?er teknolojik sorunlar? ??zmek i?in tasarlanm?? cihazlard?r. Cihazlar ?o?unlukla end?striyel ekipmanlarda kullan?l?r.

?al??ma y?ntemine g?re optik sens?rler ?? tipe ayr?l?r.

Bir nesneden yans?yan cihazlar, kendi etki alanlar?nda bulunan bir nesneden gelen ????? yayma ve alma yetene?ine sahiptir. Belirli bir de?er hedeften yans?t?l?r ve sens?re ?arpt???nda kar??l?k gelen mant?ksal seviyeyi ayarlar. Yan?t b?lgesinin boyutu b?y?k ?l??de cihaz?n t?r?ne, boyutuna, rengine, e?rili?ine ve nesnenin di?er parametrelerine ba?l?d?r. Tasar?m?nda al?c? ve verici ayn? mahfaza i?erisinde bulunmaktad?r.

Bir retroreflekt?rden yans?yan optik sens?rler, ?zel bir reflekt?rden gelen ????? al?r ve yayar ve ???n bir nesne taraf?ndan kesildi?inde, ??k??ta kar??l?k gelen bir sinyal belirir. B?yle bir cihaz?n etki aral???, sens?r? ve nesneyi ?evreleyen ortam?n durumuna (sis, duman, toz vb.) ba?l?d?r. Bu cihazda verici ve al?c? da ayn? mahfaza i?erisinde yer almaktad?r.

???nc? tip, ayr? bir al?c?ya ve ???k kayna??na sahip olan optik sens?rleri i?erir. Bu elemanlar ayn? eksen boyunca birbirine z?t olarak monte edilir. B?lgeye giren bir nesne kesintiye neden olur ve buna g?re ??k?? mant?k seviyesi de?i?ir.

Cihazlar?n ???k elemanlar?, k?z?l?tesi veya g?r?n?r (lazer) ?????n yan? s?ra di?er renkli i?aret g?stergelerini i?eren farkl? t?rlerde ?al??abilir.

Tasar?m?nda bir optik sens?r, ?e?itli aral?klarda ???k ?reten bir yay?c?n?n yan? s?ra, birinci eleman?n yayd??? sinyali ay?rt eden bir al?c?dan olu?ur. Cihaz?n her iki bile?eni de ayn? veya farkl? muhafazalarda bulunur.

Cihazlar?n ?al??mas?, kapsama alan?nda opak bir nesne g?r?nd???nde optik radyasyondaki de?i?ime dayanmaktad?r. Cihaz a??ld???nda, bir optik ???n yay?l?r, bir reflekt?r arac?l???yla al?n?r veya bir nesneden yans?t?l?r.

Daha sonra sens?r?n ??k??? dijitaldir veya ?e?itli mant?klara sahiptir ve bu daha sonra akt?at?r veya kay?t devresi taraf?ndan kullan?l?r.

Fiber optik sens?rler farkl? b?lge Birka? santimetreden y?zlerce metreye kadar de?i?en hassasiyet.

Bir nesneyi ba??ms?z olarak tetikleyen da??n?k cihazlar? kullanmak en uygunudur. ?o?unlukla, optik sens?rler hassasiyet ayarlar?n? de?i?tirmenize ve ??k?? durumunun indekslenmesine izin verir; ayr?ca kendi kendini ayarlayan modeller de ?retilir.

Cihazlar bir?ok ?retici taraf?ndan piyasaya sunulmaktad?r. ?rne?in AUTONICS taraf?ndan ?retilen cihazlar ?zellikle pop?lerdir. ?ok ?e?itli, d???k fiyat ve y?ksek g?venilirlik ile ay?rt edilirler.

Rostislav Liventsov'un ?evirisi

Fiber optik sens?rler (genellikle optik sens?rler olarak da an?l?r) fiber sens?rler) genellikle s?cakl?k veya mekanik stres gibi baz? miktarlar?, ancak bazen yer de?i?tirmeyi, titre?imi, bas?nc?, ivmeyi, d?n??? (Sagnac etkisine dayal? optik jiroskoplar kullan?larak ?l??l?r) ve konsantrasyonu da tespit etmeye y?nelik fiber optik cihazlard?r. kimyasallar. Genel prensip Bu t?r cihazlardan biri, bir lazerden (?o?unlukla tek modlu bir fiber lazer) veya s?per parlak optik kaynaktan gelen ?????n, bir fiber optik yoluyla iletilmesi, fiberdeki veya bir veya daha fazla Bragg ?zgaras?ndaki parametrelerinde hafif bir de?i?ikli?e u?ramas? ve daha sonra bu de?i?iklikleri de?erlendiren bir alg?lama devresine ula??r.

Di?er sens?r t?rleriyle kar??la?t?r?ld???nda fiber optik sens?rlerin a?a??daki avantajlar? vard?r:

· Elektri?i iletmeyen malzemelerden olu?urlar (elektrik kablosu gerektirmezler), bu da bunlar?n ?rne?in y?ksek voltaj.

· Ar?za durumunda dahi elektrik k?v?lc?m? olu?ma riski olmad???ndan patlay?c? ortamlarda g?venle kullan?labilirler.

· Y?ld?r?m?n yak?n?nda bile elektromanyetik giri?ime (EMI) duyarl? de?ildirler ve kendileri di?er cihazlara elektrik vermezler.

· Malzemeleri kimyasal olarak inert olabilir yani ?evreyi kirletmez ve korozyona u?ramazlar.

· ?ok geni? bir ?al??ma s?cakl??? aral???na sahiptirler (elektronik cihazlardan ?ok daha fazlad?r).

· ?o?ullama yetenekleri vard?r; Tek bir fiber ba?lant?daki birden fazla sens?r tek bir sens?rle entegre edilebilir optik kaynak(a?a??ya bak?n).

Bragg ?zgaralar?na dayal? sens?rler

Fiber optik sens?rler genellikle fiber Bragg ?zgaralar?na dayan?r. Bir?ok fiber optik sens?r?n temel prensibi, ?zgaradaki Bragg dalga boyunun (yani maksimum yans?man?n dalga boyu) yaln?zca Bragg ?zgaras?n?n periyoduna de?il ayn? zamanda s?cakl?k ve mekanik strese de ba?l? olmas?d?r. Kuvars lifleri i?in birim ?ekil de?i?tirme ba??na Bragg dalga boyundaki de?i?im, gerilmeden yakla??k %20 daha azd?r, ??nk? gerinimin k?r?lma indeksini azaltmada etkisi vard?r. S?cakl?k etkileri yaln?zca termal genle?me i?in beklenenlere yak?nd?r. Her iki de?erin ayn? anda kaydedilmesi i?in farkl? teknik y?ntemler kullan?ld???nda (?rne?in, deformasyona maruz kalmayan bir referans ?zgara kullan?ld???nda veya farkl? tipte fiber ?zgaralar kullan?ld???nda) s?cakl?k ve deformasyon etkileri farkl?l?k g?sterebilir. Yaln?zca deformasyonu kaydetmek i?in ??z?n?rl?k birka? me'ya ula??r (yani uzunluklardaki g?receli de?i?iklik ?u mertebededir): ) ve do?ruluk ayn? k???kl?k d?zeyindedir. Dinamik ?l??mler i?in (?rne?in akustik olaylar) 1'den b?y?k bir hassasiyet elde edilirme 1 Hz bant geni?li?inde.

Da??t?lm?? Alg?lama

Di?er fiber optik sens?rler, sens?r olarak fiber Bragg ?zgaralar?n? kullanmaz, ancak sens?r olarak fiberin kendisini kullan?r. ??lerindeki alg?lama ilkesi Rayleigh sa??l?m?n?n, Raman sa??l?m?n?n veya Brillouin sa??l?m?n?n etkisine dayanmaktad?r. ?rne?in, optik reflektometri y?ntemi zaman alan? burada zay?f yans?t?c? b?lgenin konumu darbeli bir prob sinyali kullan?larak belirlenebilir. Bu y?ntem ayn? zamanda Brillouin frekans kaymas?na ba?l? olarak s?cakl?k veya voltaj gibi di?er b?y?kl?kleri belirlemek i?in de kullan?l?r.

Baz? durumlarda ?l??len de?er, elyaf?n t?m uzunlu?u boyunca ortalama de?erdir. Bu y?ntem, baz? s?cakl?k sens?rlerinin yan? s?ra jiroskop olarak kullan?lan Sagnac etkisine dayanan interferometreler i?in tipiktir. Di?er durumlarda konuma ba?l? b?y?kl?kler ?l??l?r (?rne?in s?cakl?k veya voltaj). Buna da??t?lm?? alg?lama denir.

Yar? da??t?lm?? alg?lama

Baz? fiberler, fiber boyunca s?cakl?k ve gerilim da??l?m?n? izlemek i?in bir dizi sens?r dizisi (yukar?ya bak?n) i?erebilir. Buna yar?-da??t?lm?? alg?lama denir. Yaln?zca bir ?zgaray? adreslemek (ve b?ylece fiber boyunca konumu do?ru bir ?ekilde belirlemek) i?in ?e?itli teknik ??z?mler mevcuttur.

Dalga boyu b?lmeli ?o?ullama (WDM) veya optik frekans alan? reflektometrisi (OFDR) olarak adland?r?lan bir teknikte, ?zgaralar biraz farkl? Bragg dalga boylar?na sahiptir. Entegrasyon ?nitesindeki ayarlanabilir lazerin dalga boyu, belirli bir ?zgara tipine ait dalga boyuna ayarlanabilir ve maksimum yans?man?n dalga boyu, gerilimin veya ?rne?in s?cakl???n etkisini g?sterir. Ek olarak, geni? bantl? ???k kaynaklar? (?rne?in s?per parlak kaynaklar), dalga boyu taramal? bir fotodetekt?rle (?rne?in bir Fabry-Perot fiber rezonat?r?ne dayal?) veya bir CCD spektrometresine dayal? olarak kullan?labilir. Her durumda, maksimum ?zgara say?s? kural olarak 10-50'yi ge?mez; bu, ???k kayna?? ??k???n?n ayar aral??? ve fiber ?zgaralardaki gerekli dalga boyu fark? ile s?n?rl?d?r.

Zaman B?lme B?l?m? (TDM) ad? verilen ba?ka bir y?ntem, k?sa ???k darbelerinin g?nderildi?i ayn?, d???k yans?t?c? ?zgaralar? kullan?r. Farkl? ?zgaralardan gelen yans?malar var?? zamanlar?na g?re kaydedilir. Zaman B?lme B?lme (TDM), farkl? kanallar?n say?s?n? y?zlerce hatta binlerce kez ?arpmak i?in genellikle Dalga Boyu B?lme B?lme (WDM) ile birlikte kullan?l?r.

Di?er yakla??mlar

Yukar?da a??klanan yakla??mlara ek olarak bir?ok yakla??m vard?r. alternatif y?ntemler. ??te bunlardan baz?lar?:

· Fiber Bragg ?zgaralar?, yaln?zca reflekt?r olarak kullan?ld??? giri?im optik fiberlerinde kullan?labilir ve aralar?ndaki mesafeye ba?l? olarak faz kaymas?n? ?l?ebilir.

· Fiber ?zerinden 980 nm dalga boyundaki pompa ?????n? alg?layan, erbiyum katk?l? fiber bazl?, fiber optik lazer bo?lu?unun son aynas?nda ?zgara sens?r?n?n bulundu?u lazer Bragg sens?rleri bulunmaktad?r. ?rne?in s?cakl??a veya mekanik strese ba?l? olan Bragg dalga boyu, lazer dalga boyunu belirler. Daha da geli?tirilmesi i?in pek ?ok se?ene?e sahip olan bu yakla??m, fiber lazerin dar spektral bant geni?li?i ve y?ksek hassasiyeti nedeniyle y?ksek sonu?lar vaat etmektedir.

Baz? durumlarda, Fabry-Perot interferometreleri i?in fiber olarak Bragg ?zgara ?iftleri kullan?l?r; bu interferometreler ?zellikle hassas tepki verebilir. d?? etkiler. Bir Fabry-Perot interferometresi ba?ka bir yolla da yap?labilir, ?rne?in fiberdeki de?i?ken bir hava bo?lu?u kullan?larak.

· Uzun periyotlu ?zgaralar, ayn? anda birden fazla parametrenin (?rn. s?cakl?k ve gerilim) alg?lanmas? veya s?cakl?k de?i?ikliklerine kar?? ?ok d???k hassasiyetle alternatif gerinim belirleme a??s?ndan ?zellikle ilgi ?ekicidir.

Uygulamalar

Birka? y?ll?k geli?imden sonra bile, fiber optik sens?rler ticari olarak hala ?ok ba?ar?l? de?il ??nk? belirli s?n?rlamalara sahip olsalar bile mevcut teknolojilerin yerini almak zor. Baz? uygulamalarda fiber optik sens?rler, ilgin? yetenekler a??s?ndan b?y?k potansiyele sahip bir teknoloji olarak giderek daha fazla tan?nmaktad?r. Bu, ?rne?in y?ksek voltajl? cihazlarda veya mikrodalga f?r?nlarda problama gibi zorlu ko?ullarda yap?lan ?al??malard?r. Bragg ?zgara sens?rleri ayn? zamanda ?rne?in u?ak kanatlar?, r?zgar t?rbinleri, k?pr?ler, b?y?k barajlar, petrol kuyular? ve boru hatlar? i?indeki ko?ullar? izlemek i?in de kullan?labilir. Yerle?ik fiber optik sens?rlere sahip binalara bazen "ak?ll? yap?lar" ad? verilir; i?lerindeki sens?rler yap?n?n ?e?itli k?s?mlar?ndaki deformasyonlar? izler ve bu de?i?iklikler hakk?nda a??nma, titre?im vb. gibi veriler al?r. Ak?ll? tasar?mlar, fiber optik sens?rlerin geli?tirilmesinin ana itici g?c?d?r.

Fiber optik s?cakl?k ?l??m? alt?nda ( ?ngilizce versiyonu DTS = Da??t?lm?? S?cakl?k Alg?lama), cam elyaflar?n do?rusal sens?rler olarak kullan?ld??? optoelektronik cihazlar?n s?cakl?k ?l??m? i?in uygulanmas?n? ifade eder. Do?rusal fiber s?cakl?k sens?rlerinin tipik uygulamalar? karayolu, demiryolu veya servis t?nellerindeki yang?n uyar? sistemleri gibi g?venlikle ilgili uygulamalard?r; termal kontrol g?? kablolar? Ve hava hatlar? end?striyel ili?kileri optimize edecek ara?lar; petrol ve gaz kuyular?n?n verimlili?inin artt?r?lmas?; end?striyel ind?ksiyon eritme f?r?nlar?n?n g?venli ?al??ma ko?ullar?n?n sa?lanmas?; bo?altma terminallerinde gemilerdeki s?v?la?t?r?lm?? do?al gaz i?eren konteynerlerin s?zd?rmazl???n?n kontrol?; barajlarda ve barajlarda s?z?nt?lar?n tespiti; s?cakl?k kontrol? kimyasal s?re?ler; Boru hatlar?ndaki s?z?nt?lar?n tespiti.

?al??ma prensibi fiber optik sens?r

Optik fiber ?zerindeki s?cakl?k, bas?n?, gerilim gibi fiziksel etkiler, ???k iletim ?zelliklerini lokal olarak de?i?tirir ve bunun sonucunda geri yans?ma sinyalinin ?zelliklerinde bir de?i?ikli?e yol a?ar. ?ekirdekte ?l??m sistemleri Fiber optik sens?rlere dayal? olarak, orijinal lazer radyasyonunun spektrumlar? ve yo?unluklar? ile optik fiberden ge?tikten sonra ters y?nde sa??lan radyasyon aras?nda bir kar??la?t?rma yap?l?r.

S?cakl?k etkisi alt?nda ?????n geri sa??lmas?

Optik fiberler katk?l? kuvars camdan yap?lm??t?r. Kuvars cam?, amorf kat? yap?ya sahip bir t?r silikon dioksittir (SiO2). S?cakl?k etkileri molek?ler kafeste titre?imleri ba?lat?r. I??k, termal olarak uyar?lm?? molek?llere ?arpt???nda, ???k par?ac?klar? (fotonlar) ve elektronlar aras?nda bir etkile?im meydana gelir. B?ylece optik fiberde Raman sa??l?m? olarak da bilinen ???k sa??l?m? meydana gelir.

I????n geri sa??lmas? birka? spektral bile?enden olu?ur:
. Bir lazer kayna??nda kullan?lana benzer bir dalga boyuna sahip Rayleigh sa??l?m?;
. Kullan?landan daha b?y?k bir dalga boyuna sahip Raman sa??l?m?n?n Stokes bile?enleri lazer kayna?? fotonlar?n yay?ld??? yer;
. Fotonlar?n emildi?i Rayleigh sa??l?m?na k?yasla daha k?sa dalga boyuna sahip Raman sa??l?m?n?n Anti-Stokes bile?enleri.

Anti-Stokes aral??? olarak adland?r?lan aral???n sa??lma yo?unlu?u s?cakl??a ba?l?d?r, Stokes aral??? ise pratikte s?cakl?ktan ba??ms?zd?r. Optik fiberin yerel s?cakl???, Anti-Stokes ve Stokes ???k yo?unluklar?n?n oran?ndan elde edilir.

Stokes ?izgilerinden daha yo?un olan ancak spektral kaymas? daha k???k olan Brillouin ?izgileri. Bu spektral kayma, fiberin kristal kafesinin akustik titre?imlerinden kaynaklan?r ve fiberi etkileyen mekanik gerilimler ve s?cakl?klar hakk?nda bilgi ta??r. Mekanik stresin ve s?cakl???n etkisi, Brillouin ?izgisinin dalga boyu ?l?e?indeki konumunda bir de?i?ikli?e yol a?ar.

Raman ?izgilerini temel alan s?cakl?k sens?rleri

?rne?in boru hatlar?nda s?cakl?k da??l?m?n? izlemeye y?nelik bir sistemdeki en geli?mi? ekipman, Raman hatlar?na dayanan da??t?lm?? bir fiber optik s?cakl?k sens?r?d?r. Sens?r?n ?al??ma prensibi, sa??lan radyasyonun Stokes Raman bile?eninin yo?unlu?unun pratik olarak s?cakl?ktan ba??ms?z olmas? ve Anti-Stokes ?izgisinin yo?unlu?unun s?cakl?kla g??l? bir ?ekilde ili?kili olmas?d?r. Bu, Anti-Stokes ?izgisinin ve Stokes ?izgisinin yo?unlu?unun oran?n? belirleyerek s?cakl?k de?erinin belirlenmesine olanak sa?lar. Bu yakla??m, problama lazer darbesinin g?c?ndeki olas? dalgalanmalarla ili?kili hatadan kurtulmam?z? sa?lar. Bu tip sistemler birka? kilometrelik mesafelerde ?al??abilir. Uzamsal ??z?n?rl?k 0,5 m'ye ula?abilir.

?l??m y?ntemi

En ?nl? geri sa??lma y?ntemi OTDR y?ntemidir (= Optik Zaman Alan? Reflektometri). Darbe-akustik y?ntemini (darbeler ve yank?) temel al?r, iletim s?resi ile ???k darbelerinin tespiti aras?ndaki yay?lma s?resindeki fark?n bir sonucu olarak sa??lman?n seviyesi ve yeri belirlenebilir. Yay?lan ???k sa??l?m?n?n Raman etkisi ile ili?kisi, Raman ?l??m?nde geri sa??lma sinyali da??n?k ???k 1000 fakt?r?d?r. Bu nedenle, OTDR teknolojisine sahip yerel olarak da??t?lm?? bir Raman s?cakl?k sens?r?, yaln?zca y?ksek g??l? (pahal?) darbeli lazerler (genellikle kat? hal lazerleri) ve h?zl?, ayn? zamanda pahal? sinyal iletim teknolojisi kullan?larak ger?ekle?tirilebilir.

LIOS Technology GmbH taraf?ndan geli?tirilen Raman s?cakl?k sens?r? OFDR (OFDR, Optik Frekans Alan? Reflektometrisi), OTDR tekni?i gibi zaman alan?nda de?il, frekans alan?nda ?al???r. OFDR y?ntemi, ?l??m s?resi boyunca tespit edilen geri sa??l?m sinyalinin frekans?n bir fonksiyonu olarak ve karma??k olarak ?l??lmesi (karma??k transfer fonksiyonu) ve daha sonra bir Fourier d?n???m?ne tabi tutulmas? durumunda, yerel s?cakl?k de?i?imi hakk?nda bilgi elde eder. OFDR tekni?inin ?nemli avantajlar?, yar?-s?rekli dalga lazer modu ve geri sa??lan optik sinyalin dar bantl? tespitidir; bu, darbeli tekniklerin kullan?lmas?na g?re ?nemli ?l??de daha y?ksek bir sinyal-g?r?lt? oran? sa?lar. Verilen teknik avantaj Ucuz yar? iletken kullan?m?na izin verir lazer diyotlar ve sinyal iletimi i?in d???k maliyetli elektronik bile?enler. Bunlar, Raman da??n?k ?????n?n teknik olarak karma??k ?l??m? (b?y?kl?k ve faza g?re karma??k ?l??m) ve sinyal i?leme i?in gerekli olan FFT (Fourier d?n???m birimi) ile ili?kili y?ksek maliyet ve elektronik bloklar ve bile?enlerin daha y?ksek do?rusall?k gereksinimleri ile ?eli?mektedir.

?l??m sistemi yap?s?

Fiber optik s?cakl?k ?l??m sisteminin ?ematik yap?s?, frekans ?retecine sahip bir sinyal d?zenleme ?nitesi, bir lazer, bir optik mod?l, bir al?c? ?nite ve bir mikroi?lemci ?nitesinin yan? s?ra bir ???k k?lavuzu kablosundan (kuvars cam elyaf) olu?ur. do?rusal bir s?cakl?k sens?r?. OFDR y?ntemine g?re, ?l??m zaman aral??? boyunca lazer yo?unlu?u sin?s olarak mod?le edilir ve frekans, do?rusal frekans mod?lasyonudur. Frekans sapmas? reflektometrenin yerel tetiklenmesinin do?rudan nedenidir. Frekans mod?lasyonlu lazer ????? ???k k?lavuzuna y?nlendirilir. Fiber boyunca herhangi bir noktada Raman sa??l?ml? ???k olu?ur ve her y?ne yay?l?r. Raman sa??lan ?????n bir k?sm? sinyal ko?ulland?rma ?nitesine ters y?nde hareket eder. Daha sonra geri sa??lan ?????n spektral filtrelenmesi, ?l??m kanallar?nda elektrik sinyallerine d?n??t?r?lmesi, amplifikasyonu ve elektronik i?lenmesi ger?ekle?tirilir. Mikroi?lemci Fourier d?n???m?n? hesaplar. Ara bir sonu? olarak Raman geri sa??l?m e?rileri kablo uzunlu?unun bir fonksiyonu olarak elde edilir. Geri sa??l?m e?rilerinin genli?i kar??l?k gelen Raman sa??l?m?n?n yo?unlu?uyla orant?l?d?r. Geri sa??l?m e?rilerinin oran?ndan ???k k?lavuzu kablosu boyunca fiber s?cakl??? elde edilir. Teknik ?zellikler Raman s?cakl?k ?l??m sistemleri, cihaz parametreleri (aral?k, yerel ??z?n?rl?k, s?cakl?k do?rulu?u, ?l??m s?resi) ayarlanarak optimize edilebilir. I??k k?lavuzu kablosunu ?zel uygulamaya uyacak ?ekilde ayarlamak da m?mk?nd?r. Fiberglas kaplaman?n termal direnci, fiber optik kablonun maksimum s?cakl?k aral???n? s?n?rlar. Standart veri fiberleri akrilik veya UV (ultraviyole) ile k?rlenen bir kaplamaya sahiptir ve 80°C'ye kadar s?cakl?klar i?in uygundur. Poliamid kapl? cam elyaf maksimum 400°C s?cakl??a kadar kullan?labilir.

Brillouin sistemleri(www.vodosfera.com web sitesinden bilgi)

Daha ?nce belirtildi?i gibi, Brillouin ?izgisinin spektral kaymas?, fiber kristal kafesin akustik titre?imlerinden kaynaklan?r ve optik fiberi etkileyen mekanik gerilimler ve s?cakl?klar hakk?nda bilgi ta??r. Bu t?r sistemlerden gelen sinyallerin i?lenmesine y?nelik bug?ne kadar olu?turulmu? algoritmalar, s?cakl?k ve mekanik etkilerle ilgili bilgilerin ayr?lmas?n? m?mk?n k?lmaktad?r.

Brillouin izleme sistemi i?in tipik a?a??daki ?zellikler: Tek bir sistemin ?al??abilece?i mesafe 40 - 50 km olup mekansal ??z?n?rl?k 1 - 2 metredir.

Brillouin izleme sistemlerinin dezavantajlar? aras?nda tasar?mlar?n?n karma??kl??? yer al?r ve bu da y?ksek maliyete yol a?ar. Brillouin sistemlerinin avantaj?, geleneksel ucuz ba?l? fiber bazl? sens?r kablolar?yla ?al??abilme yetene?idir. Bu t?r sistemlerden sinyal alma s?resi yakla??k 1 - 2 dakikad?r. Daha uzun ?izgilerle ?al???rken ?l??m s?resi artar.

Hassasiyeti art?rmak ve ?l??m s?resini ?nemli ?l??de azaltmak i?in uyar?lm?? Brillouin sa??l?m?n? temel alan bir y?ntem kullan?l?r. S?rekli “prob” lazer ???n?m? ve g??l? bir pompa darbesinin e? zamanl? olarak fibere y?nlendirilmesi a??s?ndan spontan sa??lma sistemlerinden farkl?d?r.

Uyar?lm?? Brillouin sa??l?m?n? temel alan izleme sistemleri, 0,5 m'lik uzaysal ??z?n?rl?kle yakla??k 50 km'lik bir mesafe boyunca (daha uzun mesafeler m?mk?nd?r) ?al??ma sa?lar. ?l??m bilgilerinin elde edilmesinin minimum s?kl??? bir Hertz d?zeyinde olabilir.

Fiber optik sens?r kullanan kablo hatt? termal izleme sistemi

"?nversiyon Sens?r?" ?irketi taraf?ndan sa?lanan malzeme

Y?ksek maliyeti ve y?ksek teknolojik ?nemi nedeniyle, y?ksek gerilim enerji kablo hatlar?n?n acil ar?zas?, acil ve pahal? onar?mlar gerektiren acil bir durumdur. ?o?u durumda kazalar?n nedeni kablo hatt? hattaki ak?m y?k?n?n artmas?, kablo so?utma ko?ullar?n?n uzunluk boyunca bozulmas? veya kablo ve kaplinlerin yal?t?m?ndaki baz? kusurlardan kaynaklanabilecek lokal a??r? ?s?nmalard?r.

Kablo tasar?m?na entegre fiber optik kullanan s?cakl?k izleme sistemleri kullan?larak kablolarda ve kaplinlerde a??r? ?s?nan b?lgelerin zaman?nda belirlenmesi m?mk?nd?r. Raman ad? verilen bir optik kabloya lazer darbesinin sa??lmas?n?n etkisi kullan?larak ger?ekle?tirilen, bir kablo hatt? boyunca s?cakl?k da??l?m?n? ?l?mek i?in benzer sistemler art?k pratikte yo?un bir ?ekilde uygulanmaktad?r.

Yerli ?retilen fiber optik sistem "ASTRO" (Inversia-Sensor ?irketi), ?al??ma s?ras?nda y?ksek gerilim kablo hatlar?n?n s?cakl?k profilinin operasyonel olarak izlenmesi i?in tasarlanm??t?r.

Optik fiber, kablo hatt?n?n tasar?m?na entegre edilmi?tir ve genellikle ekran alan?nda, d?? k?l?f?n alt?nda bulunur. Bir lazer taraf?ndan periyodik olarak te?his darbeleri g?nderilir ve ?l??m cihaz? ters yans?yan ???k ak?s? kaydedilir.

Kabloya yerle?tirilen fiber optik parametreleri s?cakl???n etkisi alt?nda de?i?ti?inde, kablo hatt?n?n her bir ?zel b?l?m? i?in yerel s?cakl?k de?eri belirlenir.

Kablo hatt?n?n her bir ?zel b?l?m?ndeki yerel s?cakl?k, her b?l?mden yans?yan darbenin al?nd??? an ile lazer darbesinin optik fibere yay?lma an? aras?ndaki zaman fark? kullan?larak hesaplan?r. ?l??m optik fiberindeki ?????n yay?lma h?z?n? bilerek, yans?yan optik sinyalin spektrumunun kar??l?k geldi?i konumu do?ru bir ?ekilde hesaplamak m?mk?nd?r.

Bir kablo hatt?n?n s?cakl?k profilinin h?zl? bir ?ekilde belirlenmesi, servis personelinin a?a??dakileri kullanarak hatt? etkili bir ?ekilde ?al??t?rmas?na olanak tan?r:

• Yans?yan sinyallerde optik sa??lma yoluyla s?cakl?k kontrol? y?ntemi, 16 km'ye kadar uzun kablolarda s?cakl?k profilinin h?zl? bir ?ekilde ?l??lmesine olanak tan?r. Bu, geni?letilmi? nesneleri veya birden fazla nesneyi tek bir cihaz kullanarak ayn? anda kontrol etmeyi ve bunlar? seri olarak a?may? m?mk?n k?lar.
• Bir kablo hatt?n?n s?cakl?k profilini bilmek, y?klemesini optimize etmenize ve ger?ekleri rasyonel bir ?ekilde hesaba katman?za olanak tan?r. iklim ko?ullar? ve kablo hatt?n?n t?m b?l?mlerinin g?zergah?n?n yerel ?zellikleri.
• Fiber optik sistem kablo hatt? k?l?f?n?n alt?ndaki s?cakl??? ?l?t???nden, izleme yaz?l?m? bunu kablo iletkeninin s?cakl???na g?re yeniden hesaplar ve y?k dalgalanmas? s?ras?nda ge?ici ?s?nma s?recini belirler. Bu, kablonun en ?ok ?s?nan b?l?m?n? dikkate alarak, bir kablo hatt? boyunca ek g?? iletmenin teknik fizibilitesini belirlemek i?in ?zellikle ?nemlidir.
• ASTRO sistemini kullanarak, olu?um yerini belirlemek ve kontroll? kablo hatt?n?n ayr? b?l?mlerinin yerel olarak ?s?t?lmas?yla birlikte kusurlar?n geli?im derecesini de?erlendirmek m?mk?nd?r.
• Kabloda ?l?mc?l kusurlar?n veya acil dinamik etkilerin ortaya ??kmas?ndan sonra kablo hatt?ndaki kesintilerin yerini h?zl? bir ?ekilde belirleyebilirsiniz.

Kablo hatt? s?cakl?k izleme sistemi yap?sal olarak iki ana unsurdan olu?ur: da??t?lm?? bir s?cakl?k sens?r? olan kablo hatt? boyunca uzanan bir optik fiber ve koruyucu bir kabin i?ine yerle?tirilmi?, birincil bilgileri i?lemek ve analiz etmek i?in ara?lara sahip bir ?l??m cihaz?.

Kablo hatt? orijinal olarak bir s?cakl?k izleme sistemiyle kullan?lmak ?zere tasarlanm??sa, optik fiber, ?retim a?amas?nda kablo k?l?f?n?n alt?na ?nceden monte edilir.

S?cakl?k izleme sistemi, i?inde ?l??m fiberi bulunmayan, halihaz?rda ?al??an bir kablo hatt?na kurulursa, d??ar?ya d??enir ve izlenen kabloya m?mk?n oldu?unca yak?n sabitlenir. Harici kurulum y?ntemi fiber optik sens?r S?cakl?k, ?nemli ?l??de daha d???k do?rulu?a sahip oldu?undan ve d?? s?cakl?k etkilerine daha duyarl? oldu?undan daha az tercih edilir.

Kablo hatt? s?cakl??? izleme sistemi kabini do?rudan ASTRO marka bir ?l??m cihaz?n?, bilgileri i?lemek, durumu de?erlendirmek ve kablo hatt?n?n y?k?ndeki olas? bir art??? tahmin etmek i?in ?zel yaz?l?ma sahip end?striyel bir bilgisayar i?erir. Ayr?ca kabine kesintisiz bir g?? kayna?? ve gerekli t?m donan?mlar monte edilmi?tir. teknik ara?lar Otomatik proses kontrol sisteminin ?st seviyesi ile ileti?im i?in.

?zleme sisteminin koruyucu kabininin iklimsel tasar?m? parametrelerle belirlenir. referans ?artlar? sistemi olu?turmak i?in. Kabinin kendisi, kontroll? kablo hatt?n?n sonunun yan?na kurulabilir veya hatt?n uzunlu?una ba?l? olarak birka? kilometreye kadar bir mesafeye yerle?tirilebilir. Harici olarak monte edildi?inde kabin, dahili bir s?cakl?k d?zenleme sistemi ile donat?lm??t?r.

ASTRO marka y?ksek gerilim kablo hatt? s?cakl??? izleme sistemi, dahili hesaplama ve uzman algoritmalara ve izlenen her nesne i?in belirlenen yerel ayarlara uygun olarak tam otomatik olarak ?al???r.

G?ncel hakk?nda bilgi s?cakl?k ko?ullar? izlenen kablo hatt?n?n ?al??mas? ve uzman te?his sonu?lar?, yerle?ik end?striyel bilgisayar?n ekran?nda s?rekli olarak g?r?nt?lenir. Tam bilgi Hat durumu hakk?nda otomatik proses kontrol sistemine birden fazla bilgi iletilir. y?ksek seviye?le fiber optik standart IEC 61850 protokol?n? kullanarak.

ASTRO sisteminin teknik parametreleri

Fiber optik sens?rlerin ?al??ma prensibi ?l??len de?erlerin d?n??t?r?lmesine dayanmaktad?r. fiziksel b?y?kl?kler mod?le edilmi? bir ???k sinyaline d?n??t?r?l?r ve daha sonra fiber optik ileti?im hatt? ?zerinden iletilir, kod ??z?l?r ve kullan?l?r. Bir lazer, ???k yayan diyot veya ba?ka bir cihaz taraf?ndan ?retilen ???k, genlik, faz, frekans, darbe geni?li?i ve polarizasyon a??s?ndan mod?le edilebilir. Gerekirse mod?le edilmi? ???k sinyalleri g??lendirilir veya zay?flat?l?r, belirli bir mesafe boyunca iletilir ve optikten dijitale (ve tersi) d?n??t?r?l?r. Optik fiberin kullan?m ?zelliklerine ba?l? olarak, fiber optik sens?rler harici ve dahili olmak ?zere iki s?n?fa ayr?labilir.

Harici sens?rler, optik sinyali bir noktadan di?erine, ???k kayna??ndan sens?re ve sens?rden dedekt?re iletmek i?in yaln?zca b?y?k bir eleman olarak fiber hatlar? kullan?r. Harici fiber optik cihazlar taraf?ndan alg?lanan bir olgunun ?l??len miktarlar?n?n veya ?zelliklerinin de?erlendirilmesinin sonucu, kendisi fiberin ?zelliklerine ba?l? de?ildir, ??nk? a?a??daki olgular ?l??m bilgisi ta??r: kesinti ???k ak?s? I????n yans?mas?, ?????n dalga boyunun filtrelenmesi ve farkl? dalga boylar?nda iletilmesi, fiber optik hatta verilen radyasyonun enerjisinin de?i?tirilmesi. Fiber optik hatt?n iki b?l?m? aras?nda iletilen ?????n kesilmesini kullanan sens?rler olduk?a yayg?n ve olduk?a esnek cihazlard?r. Sens?rlerin ?al??mas? ???k ???n?n?n engellenmesi prensibine dayanmaktad?r. Bu tip sens?r?n bir ?rne?i, bir montaj hatt?na veya ambalaja beslenen par?alar i?in bir saya?t?r.

Bir optik fibere giren ?????n yo?unlu?unu etkileyen bir sens?r, prensip olarak, fiber optik hatta iletilen sinyalin renk veya frekans spektrumunu etkileyebilir. Bu t?r spektral mod?lat?rler, ?????n dalga boylar?n? filtrelemeyi ve farkl? dalga boylar?nda iletmeyi i?eren ?l??m sistemlerinin temelini olu?turur. S?v? kar???mlarda ?e?itli bile?enlerin varl???n? ve niceliksel oran?n?, kapal? hacimlerde renkli duman?n g?r?n?m?n?, cam ve re?inelerdeki renkli bile?enleri belirlemek ve ayr?ca kristaller gibi belirli ortamlar?n renginin olu?tu?u s?cakl??? ?l?mek i?in kullan?l?rlar. de?i?iklikler.

I??k yo?unlu?unu veya optik g?c? ?l?en sens?rler, bir par?an?n veya elektronik bile?enin bir konvey?r veya tutucu ?zerindeki konumunu alg?lamak i?in kullan?labilir. Sens?r, dedekt?r?n yetersiz ayd?nlat?lmas?na veya bir veya iki yar???n yanl?? ayd?nlat?lmas?na tepki verir ve par?an?n konumunun d?zeltilmesi gerekti?inin sinyalini verir. Bu t?r cihazlar robotik montaj hatlar?nda yayg?n olarak kullan?lmaktad?r. Ayd?nlatmadaki g?receli de?i?ikliklere tepki verdikleri i?in okumalar?n?n do?rulu?u, kaynak taraf?ndan ?retilen ?????n yo?unlu?undaki de?i?ikliklerden ba??ms?zd?r.

Dahili sens?rlerde aktif eleman, iletim ?zelliklerini de?i?tiren optik fiberin kendisidir. Optik hat(veya b?l?m?) ayn? anda sens?rlerdir. ?l??len parametre bir ?ekilde fiberin ?zelliklerini ve dolay?s?yla i?inden ge?en ???k ???n?n?n ?zelliklerini etkiler. Bu durumda grup veya faz yay?lma h?z? ve fiber optik hatta emilen optik g?? de?i?ebilir.

I????n bir fiber optik hattan ge?tikten sonra polarizasyon a??s?ndaki de?i?iklikleri kaydeden sens?rlerin ?al??ma prensibi, bir optik fiberin optik g?stergesinin bir ????a maruz kald???nda de?i?mesi nedeniyle polarizasyon d?zleminin d?nme olgusuna dayanmaktad?r. elektromanyetik alan. Bu ama?la bir?ok cams? malzemede olu?an manyeto-optik Faraday etkisinden yararlan?lmaktad?r.

Robotlar ve otomatik montaj hatlar? i?in basit, ucuz, k???k boyutlu, d???k kodlu, zaman i?inde kararl? ?zelliklere sahip ve darbelere kar?? dayan?kl? olmas? gereken ?ok hassas bir dokunma sens?r?ne ihtiya? vard?r. elektromanyetik alanlar. Bu sens?rlerden birinde, bir kaynaktan gelen bir ???k demeti, bir ay?r?c?dan, bir fiber optik kazandan ve bir polariz?rden ge?erek, ?????n spektral bile?imini minimum bas?n?la (dokunma) ?l?en bir sens?re girer. ?l??len spektral bile?ime sahip ???k, bir ayna kullan?larak sens?rden fiber optik kablo ve ay?r?c? arac?l???yla filtreye ve oradan da hassas elemana ve ??k?? sinyali al?c?s?na geri g?nderilir. Cihaz?n optik hassasiyeti bas?nca ve malzemeye ba?l?d?r. S?cakl??? ?l?erken, i?inden ???k sinyalinin iletildi?i cam elyaf par?alar? aras?na yerle?tirilmi? ince bir yar? iletken plaka olan yar? iletken bir cihaz ?zerindeki bir ?l??m eleman?, ayr? bir optik sens?r olarak kullan?labilir. Sens?r?n tamam? plastikten yap?lm?? bir t?p i?ine yerle?tirilmi?tir. paslanmaz ?elik. I??k, ?ok modlu bir optik fiber yoluyla sens?re ve sens?rden sa?lan?r. Yar? iletken bir levha taraf?ndan enerjinin aktar?ld??? dalga boyu aral??? do?rusal olarak artar. Sens?r 243 ila 573 K aras?ndaki s?cakl?klar? ?l?mek i?in tasarlanm??t?r.

1. Uygulamal? optik: Ders kitab?. k?lavuz / L.G.Bobchuk, Yu.V.Bogachev, N.P.Zakaznov ve di?erleri; Genel alt?nda ed. N.P. M.: Makine M?hendisli?i, 1988. -312 s.
2. Teknik g?r?? sistemleri (temel bilgiler, donan?m ve matematiksel destek) / A.N. Pisarevsky, A.F. Chernyavsky, G.A. Afanasyev, vb.; Genel alt?nda ed. A.N. Pisarevsky, A.F. Chernyavsky. L.: Makine m?hendisli?i. Leninr. b?l?m, 1988. 424 s.

Makinelerdeki par?alar?n bulunabilirli?i, ayd?nlatma armat?rlerinin ?al??mas?, par?alar?n bulunabilirli?i hakk?nda bilgi - bunlardan biri temel bile?enler end?striyel otomasyon. Bir ar?zan?n nedenini belirlemek i?in genellikle par?a montaj?nda ve proses kontrol?nde bir dizi hata gerekir. ?o?u durumda, montaj i?in gerekli par?an?n eksik olmas? veya eksik olmas? nedeniyle hata meydana gelir. kalitesiz. Bunu ?nlemek i?in gerekli par?alar?n kullan?labilirli?ini kontrol etme i?levini yerine getiren bir sens?r monte edilmi?tir.

Var b?y?k miktar?e?itli sens?r t?rleri - end?ktif, manyetik, fotoelektrik. Her birinin uygulamaya ba?l? olarak kendi g??l? ve zay?f y?nleri vard?r. Ancak fotoelektrik sens?rler en geni? teklife sahiptir ?e?itli teknolojiler ve t?rlerin yan? s?ra en geni? uygulama yelpazesi.

Fotoelektrik sens?rler ?e?itli ???k t?rlerinde (k?z?l?tesi, g?r?n?r k?rm?z?, lazer s?n?f? 1 ve 2), alg?lama teknolojilerinde (da??n?k, arka plan bast?rmal?, yans?t?c?, tek ???n) ve muhafaza konfig?rasyonlar?nda (foto g?z veya fiber optik) mevcuttur. Bu makalede, geli?mi? yetenekler ve yap?land?rma se?enekleri sunan ve bir foto g?z sens?r? i?in ?ok k???k olan darbo?az uygulamalar? i?in m?kemmel olan fiber optik sens?rlerin (veya ayn? zamanda bilinen ad?yla fiber optik sens?rlerin) tan?m? ve uygulamas? tart???lmaktad?r.

Fiber optik teknolojisi

Fiber optik sens?rler genellikle ayr? ayr? listelenen iki cihaz? i?erir: genellikle elektronik veya fiber fotoelektrik amplifikat?r olarak adland?r?lan bir amplifikat?r; ve bir optik kafa ve amplifikat?rden ????? ileten bir fiber optik kablo i?eren bir fiber optik kablo.

T?m fotoelektrik sens?rlerin ?al??ma prensibi olduk?a basittir. Her cihaz?n bir ???k dalgas? yay?c?s? ve bu sinyali alg?layan bir al?c?s? vard?r. Bununla birlikte, al?c?ya gelen ???k dalgalar?n? tespit etmek ve ?l?mek i?in bir?ok teknoloji mevcuttur. ?rne?in, arka plan bast?rma sens?rleri ???k dalgas?n?n geri d?nd??? a??y? takip ederken, standart fotometreler sens?re geri d?nen ???k miktar?n? takip eder. Di?er foto ?l??m cihazlar? t?rleri ???k dalgas?n?n geri d?n?? s?resini kontrol ederek mesafe ?l??m? sa?lar.

Kaynak-al?c? ?ifti, bir optik kafaya (yay?lan ve yans?t?c? ?niteler kullan?larak) veya iki optik kafaya (tek ???nl? ?niteler kullan?larak) monte edilebilir. Fiber optik sens?rler, t?m elektronik aksam?, ???k dalgalar?n?n vericisi ve al?c?s? i?in optik kafalara sahip, al?c?n?n muhafazaya ba?l? elektronik aksamdan ayr?ld??? tek bir muhafazaya yerle?tirir. fiber optik kablo. Yay?lan ve al?nan dalgalar, fiber optik a?larda y?ksek h?zl? veri iletimi s?ras?nda oldu?u gibi bu kablodan ge?er.

Bu ay?rman?n bir avantaj?, ?l??m cihaz? kafas?n?n, ?l??len nesnenin ?zerine monte edilmesi zorunlulu?udur. Entegre fiber optik kablo, amplifikat?r? genellikle zorlu end?striyel ortamlardan koruyan, g?venli bir konuma (tipik olarak bir kontrol kabini) monte edilebilen amplifikat?re y?nlendirilir ve ba?lan?r.

Hem amplifikat?rler hem de fiber optik kablolar i?in mevcut se?eneklerin ?e?itlili?i ?ok fazlad?r. Amplifikat?rler ilkelden karma???a kadar ?e?itlilik g?sterir ve makine ?reticileri mant?k ve ileti?im yetenekleri de dahil olmak ?zere daha fazla ?zellik talep etmeye devam etmektedir.

Fiber optik sens?rler i?in amplifikat?rler

Fiber optik amplifikat?rler, temel elektronik ve i?levsellikten, tamamen ?zelle?tirilebilir elektroniklere sahip tak ve ?al??t?r modellerine kadar ?e?itlilik g?sterir. Hatta baz?lar?nda toplay?c? tipi konfig?rasyonda 15'e kadar fiber giri?i idare edebilen elektronik ?niteler bile bulunur. Sens?r?n do?ru ?al???p ?al??mad???n? g?sterdi?i i?in ??k?? g?stergesi olduk?a tercih edilir, ancak di?er temel i?levler de (a?a??daki tablo) belirtilmelidir:

Ayarlama ve s?f?rlama, amplifikat?r konfig?rasyonunun ayr?lmaz bir par?as? oldu?undan, ??k?? format? ve amplifikat?rlere olan ba?lant?lar, denetleyiciye y?nelik aray?z? tan?mlad?klar? i?in ?nemlidir.

??k?? t?rleri normalde a??k (NO) veya normalde kapal? (NC) olabilir ve ba?lant?, kaynaklama veya itme-?ekme olabilir. Elektrik ba?lant?s? parametreleri, genellikle 2 metrelik bir kabloyla veya standart M8 veya M12 ?ok pinli konnekt?rle h?zl? ba?lant? kesmeyle ?nceden kablolanm??t?r. Anahtar ayarlar? potansiyometre kullan?larak veya dijital olarak d??meler kullan?larak programlan?r.

Temel bilgilerin ?tesinde geli?mi? amplifikat?r yetenekleri, darbe ??k??lar?, a?ma/kapama gecikmeleri ve aral?kl? sinyalleri ortadan kald?rma yetene?i gibi ?zelliklerle ?nemli esneklik sa?lar. Modern elektroniklerin bu geli?mi? par?alar?, makine imalat??lar?na amplifikat?r parametrelerini kurulum gereksinimlerini kar??layacak ?ekilde detayland?rma ve ayarlama olana?? sa?lar.

?o?u modelde ??k?? durumu LED'leri bulunurken, baz? modellerde sinyal g?c? ve ??k?? durumu hakk?nda bilgi sa?layan ekranlar bulunur. Daha geli?mi? birimler, ?zelle?tirilebilir te?his i?levlerine ve programlama yeteneklerine sahip ?ok hatl? OLED ekranlara sahiptir.

Sinyal filtreleme, de?i?en ?evresel ko?ullar alt?nda daha sa?lam bir ?l??m sa?lad???ndan genellikle ?rnekleme oran?n?n artt?r?lmas?n? gerektirir. Bu, sinyali g??lendirir ancak ?niteyi daha d???k anahtarlama frekanslar?nda ?al??maya zorlar. Darbe ??k??lar? giri? sinyalinin uzat?lmas?na olanak tan?r; bu, PLC giri? frekans?n?n ?ok y?ksek olmas? durumunda faydal? olabilir. A?ma/kapama gecikmeleri t?keticilerin ??k?? ve giri? sinyalleri i?in gerekli gecikme s?relerini ayarlamas?na olanak tan?r.

Ek bloklar sa?lar daha fazla olas?l?k programlama, ?rne?in hassasiyetin ayarlanmas?. Bu se?eneklerle kullan?c?lar ?l??m eleman?n?n hassasiyetini cam gibi zor malzemelerle ?al??acak ?ekilde ayarlayabilir. Bu i?lev e?itim, denetleyiciyi bu i?levleri ger?ekle?tirmek ?zere programlama ihtiyac?n? ortadan kald?r?r veya azalt?r. Ayr?ca ??k??? iki anahtarlama noktas? aras?nda a??lacak/kapat?lacak ?ekilde programlayabilirler. ?rne?in, par?alar? konumland?rmak i?in, par?an?n uzaydaki konumu takip edilirken bir anahtar bir konumda a??l?p di?er konumda kapat?l?r.

Fiber optik kablo ?????n?n g?r?n?rl???

Fiber optik kablolar iletken de?ildir elektrik ak?m?- ?????n ge?mesine izin veriyorlar. ?e?itli konfig?rasyonlarda ?retilirler ve farkl? malzeme ve ayr?ca ?e?itli t?rler hassas kafa. A?a??daki tabloda fiber optik kablolar?n baz? ana parametreleri g?sterilmektedir:

Yayg?n fiber optik kablolar iki kaplamadan olu?ur; biri amplifikat?re ba?lant? i?in, ikincisi ise alg?lama kafas?na sahiptir. Ayr?ca hassas ba?l??a iki kablo ba?lan?r; biri ???k kayna??na, di?eri ?l??m eleman?na ba?l?d?r. Tek ???nl? fiber optik kablolar, amplifikat?re ba?lanan iki ayr? ?zde? kabloya sahiptir ve her birinin kendi optik kafas? vard?r. Kablolardan biri ????? iletir, di?eri al?r. Yayg?n hata Tek ???nl? kablolarla ?al???rken bu, iki kablodan yaln?zca birinin sipari? edilmesi anlam?na gelir. Bunun nedeni, baz? tedarik?ilerin sistemin yaln?zca bir par?as?n? par?a numaras?na g?re tedarik edebilmesidir, bu nedenle tek ???nl? kablolar? se?erken dikkatli olun.

Fiber malzemeler tipik olarak plastik veya camdan olu?ur. Plastik bloklar daha ince, daha ucuz, daha b?y?k b?k?lme yar??aplar? sa?lar. Cam bloklar daha dayan?kl?d?r ve daha y?ksek ?al??ma s?cakl?klar?na sahiptir. Plastik elyaflar ?zel kesici kullan?larak istenilen boyda kesilebilmekte, cam elyaflar ise ?retim s?ras?nda sadece bir kez kesilerek istenilen uzunlukta tedarik edilmektedir. Fiber malzemenin k?l?f?, en zorlu ko?ullara dayanacak ?ekilde ekstr?de plastikten paslanmaz ?elik ?rg?ye kadar de?i?ebilir.

Optik kafa se?imi en ?ok ?nemli a?ama Fiber optik sens?r se?erken. Bunun nedeni, k???k sabit veya hareketli par?alar?n alg?lanmas?n? etkileyen ?eyin kafan?n hassasiyeti olmas?d?r. Kafan?n se?imi, vericinin ve al?c?n?n ?l??len nesneye yerle?tirildi?i a??n?n yan? s?ra da??l?ma da ba?l?d?r. Kafalar, dairesel bir ???n olu?turmak i?in yuvarlak fiber demetlerine veya yatay ??k?nt?lar olu?turmak i?in uzat?lm?? fiber demetlerine sahip olabilir.

Dif?zyon ba?l???ndaki dairesel demetler, t?m kaynak lifleri bir yar?s?nda ve al?c? lifleri di?er yar?s?nda olacak ?ekilde s?k? bir ?ekilde dallara ayr?labilir. Bu tasar?m yayg?nd?r ancak ?atallanma ?izgisine dik olarak hareket eden k?s?mdan bilgilerin okunmas?nda gecikmeye neden olabilir. Daha d?zg?n ???nlar ?retmek i?in kaynak ve al?c? fiberleri e?it ?ekilde da??tma se?ene?i vard?r. D?zg?n da??l?m I??k dalgalar? g?nderilirken ve al?n?rken etkilerin e?itlenmesine olanak tan?r ve seyahat y?n?nden ba??ms?z olarak alg?lamaya olanak tan?r.

Alg?lama mesafesi fiber optik amplifikat?rden, optik kafa tipinden ve kablo fiberinin uzunlu?undan etkilenecektir. Sens?r?n ?al??mas?n? etkileyen bu ?? parametreye dayanarak do?ruluk ve tepki aral???na ili?kin do?ru bir de?erlendirme yapmak zordur, ancak ?reticiler genellikle bu verileri sa?lar. Tek ???nl? sens?r, cisimden yans?mal? sens?re g?re daha uzun menzile sahiptir. Kablo fiberleri ne kadar uzun olursa menzil de o kadar k?sa olur ve geli?mi? amplifikat?rlerin genellikle daha g??l? sinyal yayma ve daha uzun menzile sahip oldu?unu da belirtmek gerekir.

Fiber optik sens?rlerin ba?lanmas?

Da??t?lm?? I/O ve da??t?lm?? zekan?n kullan?m? end?striyel otomasyon genelinde art?yor ve fiber optik sens?rler de bir istisna de?il. Birden fazla fiber optik sens?r kablosunu tek bir elektronik toplay?c?ya ba?laman?n avantajlar? vard?r.

Fiber optik amplifikat?rler genellikle tek kanall?d?r ba??ms?z cihazlar. ?nce muhafazalar? ve DIN ray? montaj?yla kontrol panellerine kolayca monte edilebilirler. Dezavantajlardan biri y?nlendirmeyle ilgili olabilir elektrik ba?lant?lar? her bir amplifikat?r i?in.

Di?er bir se?enek ise birden fazla fiber kanal? tek bir kontrol merkezinde grupland?ran bir fiber optik manifold kullanmakt?r:

Bu fiber optik manifoldlar tipik olarak her bir fiber kanal?n programlanmas?na olanak tan?yan men?lere sahip bir OLED ekrana sahiptir. Her bir fiber optik kanal, ???k a??k veya karanl?k a??k veya anahtarlama histerezisi gibi ayr? ayr? yap?land?r?labilir. Bu merkezi kontrol ayn? zamanda ??k??lar?n VE/VEYA mant??? yoluyla gruplanmas?na da olanak tan?r ve bu da PLC'deki ??k?? sinyalini k?saltabilir ve basitle?tirebilir.

Uygulamalar ve Temel Konular

Fiber optikler olduk?a iyi performans g?sterir ve genellikle ?nemli miktarda elektriksel g?r?lt?n?n oldu?u sistemlerde kullan?l?r. Kablo fiberi elektriksel g?r?lt?ye duyarl? de?ildir ve amplifikat?r (g?r?lt?ye duyarl?d?r) g?r?lt? kayna??ndan uza?a (?rne?in bir kontrol kabinine) monte edilebilir.

Bir di?er ?ok yayg?n uygulama ise k???k montaj hatlar?d?r. Bu hatlardaki i?lemler genellikle tamamen otomatiktir ve montaj i?leminin onaylanmas? i?in konvey?r veya montaj mekanizmas? ?zerinde par?a alg?lama sens?rleri gerekir.

Fiber optik ??z?mler, paket boyutundan ba??ms?z olarak her uygulama i?in en k???k, en hassas ???k oda??n? sa?lamak amac?yla ?e?itli optik kafa boyutlar?, y?nelimleri ve da??l?mlar?yla sunulur. Kontrol panosundaki mant?k kullan?larak ve ?ift kanall? bir sens?r kullan?larak, bir kanal montaj yerinde bir par?an?n varl???n? tespit etmek i?in kullan?labilir ve ikinci kanal montaj i?leminin tamamland???n? do?rulamak i?in kullan?labilir.

T?m fiber optik sistem t?rlerinde ortak bir sorun, a??r? fiber b?k?lmesidir. Bireysel fiberlerden olu?an kablolar ve demetler olduk?a esnektir ve kurulumcunun bunlar? maksimum b?k?lme yar??ap?n?n ?tesinde kolayca b?kmesine olanak tan?r. Bu, fiberlerin onar?lamaz plastik deformasyonuna yol a?abilir, bu da ???k dalgalar?n?n iletimini ?nemli ?l??de azaltacak, hatta fiber kopmas?na ve sinyal iletememeye yol a?acakt?r. Maksimum b?k?lme yar??ap?, fiber malzemesinin t?r?ne, boyutuna, demetteki fiber da??l?m?na ba?l? olarak de?i?ir ve her ko?ulda kar??lanmas? gerekir.

Uygulama ne olursa olsun t?keticilerin uygun sens?r teknolojisini se?mesi gerekiyor. G?venilir ?l??m performans? sa?lamak i?in fiber optik sens?rler, amplifikat?rler ve fiber optik kafalar uygulama i?in dikkatli bir ?ekilde se?ilmelidir.