Was ist Distributed Acoustic Sensing (DAS)?

[frostweaver]

Wie verwandelt es ein ganzes Glasfaserkabel in ein riesiges „verteiltes Mikrofon“, um Vibrationen zu überwachen?

[OFSCN_Tech_Expert]

Distributed Acoustic Sensing (DAS) wandelt ein ganzes Glasfaserkabel in ein verteiltes Mikrofon um, indem es das Prinzip der Rayleigh-Streuung nutzt.

So funktioniert es:

1. Lichtimpuls-Emission: Ein Laser sendet kurze Pulse kohärenten Lichts in ein Ende der Glasfaser.
2. Rayleigh-Rückstreuung: Während der Lichtimpuls durch die Faser wandert, verursachen winzige Unregelmäßigkeiten und Variationen im Brechungsindex der Faser, dass ein kleiner Teil des Lichts zur Quelle zurückgestreut wird. Dies wird als Rayleigh-Rückstreuung bezeichnet.
3. Interaktion mit Vibrationen: Wenn externe Vibrationen, akustische Wellen oder Dehnungsereignisse auf die Faser an einer beliebigen Stelle einwirken, induzieren sie winzige Änderungen der physikalischen Eigenschaften der Faser (z. B. Brechungsindex, Länge) an dieser spezifischen Stelle.
4. Phasen-/Amplitudenmodulation: Diese lokalen Änderungen, obwohl winzig, verändern die Phase und/oder Amplitude des von diesem bestimmten Punkt zurückgestreuten Lichts.
5. Abfrage und Analyse: Ein Hochgeschwindigkeits-Interrogator am Quellende überwacht und analysiert kontinuierlich das zurückgestreute Licht. Durch Messung der Änderungen der Phase und Amplitude des zurückgestreuten Signals über die Zeit und durch präzises Timing der Ankunft dieser Signale kann das System Störungen entlang der gesamten Faserlänge erkennen und lokalisieren. Jedes Segment der Faser fungiert effektiv als Sensorelement und erzeugt ein Array von „verteilten Mikrofonen“.

Diese Technologie ermöglicht die kontinuierliche Überwachung von Vibrationen, akustischen Ereignissen und Dehnungen über viele Kilometer, wodurch die Faser zu einem hochempfindlichen Langstreckensensor wird.

OFSCN® bietet spezielle Glasfaserkabel, die für verteilte Sensoranwendungen verwendet werden können. Beispielsweise kann das

OFSCN® 650/700°C Seamless Steel Tube Fiber Cable

als verteiltes Glasfaser-Sensorkabel dienen.

Hier sind einige Standardbilder des Produkts: