Mis on hajutatud temperatuuriandur?

Hajutatud temperatuuriandur on fiiberoptiliste kaablite kasutamine temperatuurierinevuste tuvastamiseks elektrisüsteemides, tunnelites, maa-alustes kaevudes ja järvedes või ojades. Kiudoptilised kaablid kasutavad laserit, et edastada kaabli pikkuses teatud valguse lainepikkust. Pingutuse või temperatuuri muutused põhjustavad laservalguse hajumist ning tuvastussüsteemid ja tarkvara võimaldavad suurepärase täpsusega määrata temperatuuri erinevuse asukohta ja suurust.

Kiudoptilise hajutatud temperatuurianduri abil saab temperatuure jälgida pikkade vahemaade tagant, muutes selle ideaalseks tehnoloogiaks temperatuuri jälgimiseks kaug- või maa-alustes rakendustes. Kiudoptika valguse hajumise omadused võivad mõõta ka kaabli pinget ja temperatuure. Jaotatud temperatuuriandurit saab siduda deformatsioonimõõtmisega, et jälgida torustike või tammide lekkeid.

Kiudoptilistes kaablites kasutatakse ränidioksiidklaaskiude, millel on konkreetne molekulaarne paigutus, mis võimaldab laservalgusel läbida pikki vahemaid ilma tugevuse vähese vähenemisega. Kohalikud temperatuurid väljaspool kiudkaablit muudavad klaaskiu molekulaarstruktuuri ja neid saab mõõta vastavate muutustega valguskaabli mõlemas otsas mõõdetud tagasihajutatud valguses. Valgusdetektoreid ja tarkvaraprogramme kasutatakse hajuva valguse hulga ja seeläbi lokaalse temperatuurimuutuse mõõtmiseks ja kvantifitseerimiseks. Kiudoptilise kaabli omadused võimaldavad ka temperatuurimuutuse asukoha hea täpsusega välja arvutada.

Kasutusele on võetud hajutatud temperatuuriandurisüsteemid, mis suudavad jälgida temperatuure üle 18 miili (30 km) kaugusel. Kiudoptika kipub olema ka vastupidav, talub elektrilisi häireid ja seda saab kasutada temperatuuril üle 700° Fahrenheiti (umbes 370° Celsiuse järgi). Erinevalt termopaaridest või infrapuna temperatuurisüsteemidest on hajutatud temperatuuriandur pidev kogu fiiberoptilise pikkuse ulatuses. Tarkvara suudab pidevalt näidata temperatuure kõikjal fiiberoptilises kaablis, mitte ainult teatud punktides.

Ainus materjal, mida on vaja pikkade vahemaade tagant paigaldada, on optiline kaabel, mistõttu koos laseredastusseadmetega paigaldatud seireandurite ja tarkvaraanalüüsiga on paigaldus- ja hoolduskulud madalad. Fiiberoptiliste valguse hajumise efektide jaoks ei ole vaja eksootilisi materjale ega spetsiaalseid kaableid, seega saab telekommunikatsiooniks kasutatavaid fiiberoptilisi kaableid teoreetiliselt kasutada ka temperatuuride jälgimiseks. See fiiberoptika kasutusviiside kombinatsioon näitas 21. sajandi alguses kasvavat huvi maa- ja veeressursside keskkonnaseire vastu, eriti seetõttu, et kiudoptilised võrgud on kiiresti levima hakanud kiire telekommunikatsiooni ja Interneti-ühenduse jaoks.