Ortsverteilte faseroptische Sensorik
Wie funktioniert es?
Mit ortsverteilter faseroptischer Sensorik ist es möglich, physische Parameter wie Temperatur, Akustik und Verformung entlang einer Glasfaser zu messen. Es sind keine zusätzlichen Sensoren erforderlich. Die Glasfaser selbst ist das kontinuierliche Sensorelement. Einmal in eine technische Struktur implementiert, ist die verteilte faseroptische Sensorik einfach zu handhaben, liefert hochpräzise Daten und kann jederzeit passiv überwacht werden, ohne den Betriebsablauf zu stören.
Es gibt viele verschiedene Messsysteme zur verteilten faseroptischen Sensorik, welche sich für bestimmte technische Anwendungen eignen. Trotz der internen Komplexität der einzelnen Systeme lässt sich die Funktionsweise dieser Technologie durch ihre drei Hauptkomponenten vereinfacht darstellen. Diese bestehen aus einer Laserquelle, einer Glasfaser und einem Photodetektor, der mit einer Signalverarbeitungseinheit gekoppelt ist. Das Licht der Laserquelle wird entlang des Faserkerns geführt. Auf dem Weg durch die Faser wird ein Teil des Lichts kontinuierlich gestreut. Ein Teil dieses gestreuten Lichts wird in die Richtung des Lasers zurückgelenkt, wo es dann erfasst und zu einem digitalen Signal verarbeitet wird. Durch die Messung der Laufzeit des Lichts von der Laserquelle zum Detektor können wir den physikalischen Ursprung des Streuortes in der Faser ermitteln. In dem Licht, das zum Detektor zurückgestreut wird, sind die physikalischen Informationen der relevanten Parameter wie Temperatur, Akustik und Verformung enthalten.