INTERLAB współpracuje z LUNA od 2010 roku. Pomagamy dobrać urządzenie, czujnik lub kabel pomiarowy oraz konfigurację do mierzonej wielkości, długości trasy i wymaganej dynamiki pomiaru.*
OFDR wykorzystuje rozproszenie Rayleigha, ale analizuje sygnał podczas przestrajania lasera. Praktyczna gęstość i rozdzielczość pomiaru zależą nie tylko od szerokości sweepu, lecz także od jego liniowości i kalibracji, SNR, koherencji oraz algorytmu przetwarzania.
Domena czasu (OTDR) kontra częstotliwości (OFDR)
OTDR lokalizuje odbicia i straty na podstawie czasu powrotu impulsu. DAS zwykle wykorzystuje koherentną odmianę pomiaru czasowego do rejestracji dynamiki na kilometrach. OFDR analizuje sygnał podczas przestrajania lasera i zapewnia bardzo gęste próbkowanie na krótszym odcinku. ODiSI oraz OBR wykorzystują OFDR, ale mają inne zadania i specyfikacje.
Jak OFDR zamienia częstotliwość na odległość
OFDR nie mierzy bezpośrednio czasu przelotu pojedynczego impulsu. Laser płynnie przestraja częstotliwość, a opóźnione światło wracające z włókna interferuje z bieżącym sygnałem odniesienia. Powstająca częstotliwość dudnień koduje opóźnienie, a tym samym odległość. Przesuń reflektor i zobacz zależność:
W animacji przyjęto przykładowe tempo przestrajania γ; nie jest to deklarowany parametr ODiSI. Mechanizm jest analogiczny do FMCW: im dalej obiekt, tym większa różnica między tonem wysyłanym a echem. Wartości orientacyjne.
fdudnień = γ · 2nL / c — częstotliwość dudnień rośnie
liniowo z odległością L (γ — tempo przestrajania, n — współczynnik załamania włókna, c — prędkość
światła; czynnik 2, bo światło biegnie tam i z powrotem).Skąd bierze się duża rozdzielczość i gęstość próbkowania OFDR?
W idealnym modelu dwupunktowa rozdzielczość osiowa jest związana z szerokością przemiatania Δν. Nie należy jej utożsamiać z interwałem próbkowania, gage pitch ani dokładnością wyznaczania odkształcenia:
Δz ≈ c / (2nΔν) — szerszy sweep pozwala rozdzielać bliżej położone cechy. Dla 1 GHz wartość idealna wynosi około 10 cm, a dla 625 GHz około 0,16 mm.W urządzeniu praktycznym wynik zależy też od okna analizy, liniowości i kalibracji sweepu, SNR, koherencji lasera oraz algorytmu. Maksymalny niejednoznaczny zasięg jest dodatkowo związany z próbkowaniem sygnału i pasmem detekcji. Dlatego zasięg, rozdzielczość, gage pitch i tempo pomiaru trzeba porównywać jako kompletny tryb pracy.*
ODiSI: odcisk palca włókna i mapa odkształcenia
Każdy krótki odcinek włókna ma powtarzalny wzór rozproszenia Rayleigha. ODiSI porównuje bieżący wzór ze skanem odniesienia i wyznacza zmianę odpowiadającą odkształceniu albo temperaturze. Jednoczesna zmiana obu wielkości wymaga odpowiedniej procedury rozdzielenia.
Dla ODiSI 7100 rozdzielczość odkształcenia wynosi 0,1 µε, dokładność instrumentu ±1 µε, a dokładność systemowa ±25 µε przy gage pitch 0,65 mm i ±30 µε dla pozostałych pitchy. Gage pitch opisuje rozstaw kolejnych pól pomiarowych, nie dokładność odkształcenia.*
Duża gęstość pomiaru może ujawnić lokalne gradienty przy karbie, delaminacji lub strefie inicjacji uszkodzenia, o ile czujnik został właściwie zamocowany i przenosi deformację badanego elementu.
Schematycznie. Pomiar „zgrubny” to uśrednienie po oknie ~5 cm. Przy ostrych cechach (karb, mikropęknięcie) większe okno pomiarowe może wygładzić lub zaniżyć lokalne maksimum. Wynik zależy także od montażu i przeniesienia odkształcenia.
Gdzie OFDR wspiera proces badawczy i kwalifikację produktu?
Kompozyty i lotnictwo
Gęsta mapa odkształcenia, walidacja FEA i obserwacja lokalnych gradientów w panelach, połączeniach i elementach kompozytowych.
Konstrukcje i SHM
Identyfikacja anomalii odkształcenia mogących wskazywać strefę pękania oraz porównanie pomiaru z modelem konstrukcji.
Baterie i energetyka
Profil temperatury albo odkształcenia podczas cykli pracy; rozdzielenie obu wielkości zależy od konfiguracji, montażu i procedury odniesienia.
Druk 3D i materiały
Obserwacja odkształcenia resztkowego, wypaczeń i zmian podczas procesu, także z czujnikiem zintegrowanym z elementem.
Precyzyjne elementy
Pomiar rozkładu odkształcenia w małych i trudno dostępnych elementach, jeśli dobrany czujnik i montaż zapewniają wiarygodne przeniesienie deformacji.
Komponenty światłowodowe
OBR mierzy straty, odbicia i defekty z mikronowym próbkowaniem. „Zero Dead Zone” oznacza brak dodatkowej strefy odzyskiwania; dwupunktowy interwał odpowiada próbkowaniu danego trybu.
ODiSI 7100 czy OBR 4600?
INTERLAB współpracuje z LUNA od 2010 roku. Aktualna oferta dla tych dwóch zadań obejmuje:
ODiSI 7100 jest aktualną generacją.
Czytaj dalej
Najczęstsze pytania
Czym ODiSI i OBR różnią się od DAS?
Jaki zasięg mają ODiSI 7100 i OBR 4600?
Czy potrzeba specjalnego włókna lub czujnika?
* Warunki parametrów: parametry maksymalne zwykle nie występują jednocześnie. Zasięg, rozdzielczość przestrzenna lub gauge length, częstotliwość pomiaru, liczba kanałów i niepewność zależą od modelu, trybu pracy, włókna lub kabla oraz sposobu instalacji. Ostateczne parametry potwierdza się dla konkretnej konfiguracji sprzętowej. Gage pitch, sampling interval, rozdzielczość przestrzenna i dokładność to różne parametry. Zasięg 2 km OBR dotyczy rozszerzonej reflektometrii, nie typowego distributed sensing.
Porównaj ODiSI 7100 i OBR 4600 na swoim zadaniu
Prześlij długość i liczbę torów pomiarowych, wymagany gage pitch lub rozdzielczość przestrzenną, zakres odkształcenia i temperatury, oczekiwane tempo akwizycji oraz materiał i sposób montażu czujnika.
Dobierz ODiSI lub OBR →