Волоконно-оптический датчик контроля уменьшения скорости распространения продукта в продуктопроводе

Abstract

Проведена оценка возможности применения оптического волокна, используемого в телекоммуникациях, для создания волоконно-оптического датчика, позволяющего реагировать на изменения скорости движения продукта в продуктопроводе. Целью является разработка простого в реализации волоконно-оптического датчика, пригодного для регистрации изменения скорости потока, как информативного параметра движения продукта в продуктопроводе, и позволяющего регистрировать факт утечки продукта, на основе макроизгибов оптического волокна. Предложена оригинальная конструкция волоконно-оптического датчика на базе одномодового оптического волокна G655. Создана экспериментальная установка и разработана методика исследования характеристик предложенного датчика. Проведены исследования свойств волоконно-оптического датчика для разных длин волн оптического излучения и радиусов изгиба его пластин. Разработан метод определения уменьшения скорости потока продукта в продуктопроводе с использованием предложенного волоконно-оптического датчика. The paper evaluates the feasibility of using optical fiber, applied in telecommunications, to create a fiberoptic sensor capable of responding to changes in product flow velocity within the product pipeline. The objective is to develop a simple-to-implement fiber-optic sensor, suitable for recording flow velocity changes as an informative parameter of product movement, as well as registering leakage incidents, based on optical fiber macrobending. An original design for a fiber-optic sensor on the basis of G.655 single-mode optical fiber is proposed. An experimental setup was created, and a methodology to study characteristics of the proposed sensor was developed. The properties of the fiber-optic sensor were investigated across various optical radiation wavelengths and bending radii of its plates. A method was developed for determining the decrease in product flow rate within the pipeline using the proposed fiber-optic sensor.