Medições acústicas e de temperatura em tempo real simultaneamente

Resposta linear

Fibra monomodo (SMF) padrão de telecomunicações como elemento sensor

Alta sensibilidade e baixo nível de ruído

Parâmetros de aquisição totalmente configuráveis

Faixa de medição: 0 - 10 km

Canais: expansível até 8 (10 km / canal)

Faixa de leitura:
Acústico: 0.01 Hz - 50 kHz (dependente do comprimento)
Temperatura: -20 - 200 ºC

Resolução espacial: até 1 m (instalação longitudinal*)

Faixa dinâmica: 55 dB (acústico)

Otimizado para uso de ferramentas de inteligência artificial para detecção e classificação de eventos

* Resoluções menores podem ser alcançadas com diferentes geometrias de instalação.

O DATS - Distributed Acoustic and Temperature Sensing - Immer Messen é um sistema de sensoriamento óptico distribuído dedicado à detecção de sinais acústicos, deformação dinâmica e monitoramento de temperatura ao longo de dezenas de milhares de pontos simultaneamente, promovendo medições de alta sensibilidade em tempo real e com resolução espacial de 1 metro.

O princípio de funcionamento consiste no lançamento de um pulso de luz com largura de pulso conhecida. O pulso de luz se propaga através da fibra em todo o seu comprimento. Para cada região excitada pelo pulso um padrão de luz é refletido, resultado da interação do pulso de luz com as não-uniformidades espaciais das moléculas de sílica no núcleo da fibra óptica, fenômeno este conhecido como espalhamento da luz.



A detecção de sinais acústicos e deformação dinâmica é baseada no espalhamento Rayleigh da luz, sob a mesma frequência da luz de excitação (laser). Eventos de deformação mecânica alteram a distribuição espacial das moléculas, alterando também as propriedades do caminho óptico pelo núcleo da fibra e, consequentemente, o padrão do sinal retroespalhado. Este sinal se propaga à extremidade de interrogação do cabo óptico que está ligada ao equipamento, sendo então detectado e processado.

Já o monitoramento de temperatura é baseado em outro tipo de espalhamento da luz, denominado espalhamento Raman. Neste fenômeno, a luz refletida carrega a informação de temperatura em frequências diferentes à de excitação, conhecidas como bandas Stokes e Anti-Stokes. A relação da intensidade dessas duas bandas é dependente da temperatura, possibilitando o seu monitoramento.

O sinal retroespalhado, adquirido no tempo, é associado à cada posição na fibra através da relação da velocidade de propagação da luz na fibra com o tempo de viagem de ida e volta pelo pulso e sinal refletido. Assim compõe-se a dimensão espacial dos canais sensores na fibra.

Cada quadro de sinal retroespalhado é adquirido em um instante de tempo, gerando padrões de sinais refletidos para cada aquisição, compondo-se a dimensão de evolução temporal dos canais.

O resultado é uma amostragem acústica e de temperatura contínua de toda a estrutura em que se está acoplado o cabo óptico.



O DATS Immer Messen baseia-se em detecção por fase, seguindo as mais novas tecnologias de topologias e técnicas de processamento de sinais exploradas pela academia e indústria. A detecção por fase permite a reconstrução de eventos acústicos e de vibração dinâmica com resposta linear, provendo não só a detecção como a quantificação de eventos de vibração ao longo de todo o comprimento da fibra monitorada.

Suas capacidades de monitoramento prosperam nos mais diversos campos da indústria de óleo e gás, desde subsea, offshore a downstream, bem como no monitoramento de integridade e segurança de grandes estruturas como barragens, pontes, túneis, e edifícios.