Language
Country/Area
No result found
極限環境における光ファイバーの奇跡：高温と電磁干渉にどう耐えるか？
ハイテクな現代社会では、信頼性の高いセンシングおよびモニタリング システムがあらゆる分野において重要であることは自明です。データ伝送媒体として、光ファイバーは温度監視の分野でますます広く使用されるようになっています。特に過酷な環境において、光ファイバー温度検知技術は疑う余地のない利点を発揮します。高温に耐えられるだけでなく、電磁干渉にも効果的に抵抗できるため、産業プロセスに欠かせないツールとなっています。
分散温度センシング技術の仕組み
分散温度検知システム（DTS）は、光ファイバーを線形センサーとして使用し、光学技術によって長距離での高精度な温度測定を実現します。これらのシステムの動作原理は主にラマン散乱効果に依存しています。光が光ファイバーを通過すると、熱の変化が光ファイバーの屈折率に影響を与え、光が散乱します。このプロセスで生成されたラマン散乱スペクトルを使用して、温度変化を計算できます。
測定距離は30km以上に達し、測定精度は±1℃に達します。
高温および電磁干渉耐性
光ファイバーは通常、チタン添加石英 (SiO2) で作られています。この材料は耐高温性に優れており、システムによっては最高 700 °C の温度で動作します。さらに、光ファイバーは電磁干渉の影響を受けにくいため、さまざまな産業環境で優れた性能を発揮します。 DTS は光ファイバーの感度と精度により、石油・ガス産業などの高温環境や機械的振動が強い場所に特に適しています。
光ファイバーセンシングシステムの構造と統合
完全な温度測定システムは、コントローラ、光源、受信ユニットなどで構成され、光ファイバー自体は何も動作しない受動センサーとして機能します。これらのシステムは、超長光ファイバーを使用して設計できるため、各センシングポイントに特別な設計を必要とせずに観測範囲を拡大でき、エンジニアリングコストと設置の複雑さを大幅に削減できます。
センシング ケーブルには可動部品がなく、30 年以上の使用に耐えるように設計されているため、従来のセンサーに比べてメンテナンスと運用のコストが大幅に削減されます。
セキュリティと運用
光ファイバー測定システムを操作するときは、レーザーの安全要件を考慮してください。多くのシステムは低出力レーザーを使用しているため、専門的なライセンスを必要とせずに操作できます。ただし、一部のシステムは、潜在的に危険な環境で安全に動作できるように、より厳格な安全基準に準拠する必要があります。
実践的な応用事例
DTS には、石油やガスの掘削監視、電力ケーブルのリアルタイム監視、トンネル内の火災検知、産業環境での温度監視など、幅広い用途があります。近年、DTS は水源検出、湖や氷河の温度分析などの環境モニタリングの分野にも進出し始めています。
技術が進化するにつれて、光ファイバーセンシング技術が将来、より過酷な環境の課題に対処できるようになると期待できますか?
