Los sensores de fibra óptica se están popularizando en diversas industrias por sus propiedades distintivas en comparación con los sensores tradicionales. Los sensores de fibra óptica utilizan fibra óptica como sensor que transmite las señales al sistema de adquisición y procesamiento de datos, que calcula el valor del parámetro físico a medir. Estos sistemas aprovechan el efecto de los cambios en las propiedades de la luz que viaja a través de la fibra, como el desplazamiento de la longitud de onda. Al ser un sensor pasivo, no requiere alimentación eléctrica para funcionar y puede instalarse en lugares difíciles de alcanzar.
La principal ventaja de adaptar sensores de fibra óptica sobre los sensores convencionales es que las señales son puramente en forma de señales luminosas en lugar de señales eléctricas, por lo que los sensores de fibra óptica se pueden utilizar en áreas con altas radiaciones electromagnéticas u ondas de radio y, al ser un buen aislante, encuentran aplicaciones en áreas de alta corriente como transformadores, conmutadores, etc.
Tipos de fibra óptica Sensores:
Según el número de puntos de detección y aplicaciones, existen 3 tipos de Sensores de temperatura de fibra óptica que ofrecemos:
- Sistema de monitoreo de temperatura basado en fluorescencia (FluoroSenz)
- Sistema de Monitoreo de Rejilla de Bragg de Fibra (FBG) (BraggSenz)
- Sistema de monitoreo de temperatura distribuido basado en Raman (DTSenz)
Sistema de monitoreo de temperatura basado en fluorescencia (FluoroSenz)
Es un sensor de temperatura de contacto único basado en el principio de decaimiento temporal de la fluorescencia de un material fluorescente de tierras raras. Cuando el material sensible de tierras raras se estimula con una fuente de luz pulsada, sus electrones absorben fotones, lo que provoca que pasen de un estado de excitación bajo a uno alto. Una vez disipada la fuente de luz, el material de tierras raras emite fotones y regresa a su estado fundamental desde su estado excitado. El tiempo que tarda el material de tierras raras en alcanzar su estado fundamental desde su estado excitado se conoce como "vida útil de la fluorescencia", y depende de la temperatura.
La principal ventaja de este principio es que el monitoreo depende únicamente del tiempo de la fluorescencia excitada y es independiente de la intensidad, la pérdida de transmisión o la eficiencia del acoplamiento óptico.
Sistema de monitoreo de rejilla de Bragg de fibra (BraggSenz)
BraggSenz es un sensor de contacto multipunto definido por el usuario que se basa en el principio del desplazamiento de la longitud de onda de la luz reflejada por una rejilla creada en el núcleo de la fibra óptica monomodo mediante la exposición adecuada a la luz ultravioleta. Esta rejilla se conoce como rejilla de Bragg. Cuando se transmite luz de banda ancha a través de la fibra, la mayoría de las longitudes de onda la atraviesan, pero una determinada longitud de onda se refleja, dependiendo de la expansión o contracción de la rejilla de Bragg, conocida como longitud de onda de Bragg.
El rango de longitud de onda de trabajo de cada individuo sensor de rejilla de Bragg de fibra y el rango total de longitud de onda que el interrogador FBG puede interrogar determina la cantidad de sensores que se pueden conectar a una sola fibra.
Sensores FBG tienen una amplia gama de aplicaciones como monitoreo de salud estructural, monitoreo de transporte comercial, monitoreo de plantas de energía hidroeléctrica, industria aeroespacial para medición de temperatura, tensión, vibración
Sistema de Monitoreo Distribuido de Temperatura Basado en Raman (DTSenz)
DTSenz, o Sistema de Monitoreo Distribuido de Temperatura, es un sistema lineal de monitoreo de temperatura que funciona según el principio de dispersión Raman, que se produce cuando la luz de la fuente viaja a través de la fibra. La dispersión Raman es una propiedad intrínseca de la fibra, es decir, no requiere la formación de un sensor adicional en la fibra.
Cuando una fuente de luz (láser) incide en una fibra óptica, las moléculas de fibra de vidrio dispersan la luz a medida que se propaga por ella, intercambiando moléculas con vibración reticular. Se produce dispersión Raman, que tiene dos componentes: la señal de Stokes y la señal anti-Stokes. Las señales dispersas Raman se reflejan de vuelta al extremo de transmisión, donde se analizan. La relación de intensidades entre las señales anti-Stokes y Stokes retrodispersadas ayuda a determinar la temperatura en un punto. La medición del tiempo de llegada al extremo de transmisión se utiliza para obtener la posición de la lectura de temperatura mediante OTDR (reflectometría óptica en el dominio del tiempo).
DTSenz tiene un alto potencial de aplicación donde es necesario medir la temperatura en largas distancias, como en tuberías, cintas transportadoras, túneles y monitoreo de temperatura de la piel del reactor.
Ventajas de los sensores de fibra óptica
- Las fibras ópticas son robustas y adecuadas para el uso diario.
- Son de naturaleza flexible, lo que permite instalarlos en ubicaciones complejas.
- A diferencia de las piezas metálicas, son insensibles a la corriente eléctrica, a las radiaciones electromagnéticas como las microondas y a las RFI.
- También se pueden utilizar en áreas de alto voltaje, como redes eléctricas, cuadros de distribución, etc.
- Son inmunes a la corrosión y son inertes a la mayoría de los productos químicos.
