NL8401361A - Distortion detector for pipelines, building materials etc. - uses optical fibre placed along object so that distortion causes change in transmission characteristics - Google Patents
Distortion detector for pipelines, building materials etc. - uses optical fibre placed along object so that distortion causes change in transmission characteristics Download PDFInfo
- Publication number
- NL8401361A NL8401361A NL8401361A NL8401361A NL8401361A NL 8401361 A NL8401361 A NL 8401361A NL 8401361 A NL8401361 A NL 8401361A NL 8401361 A NL8401361 A NL 8401361A NL 8401361 A NL8401361 A NL 8401361A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- strip
- fiber
- monitored
- protrusions
- radiation
- Prior art date
Links
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 title claims abstract description 8
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title description 2
- 239000004566 building material Substances 0.000 title 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 35
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 27
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 6
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 5
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/16—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. optical strain gauge
- G01B11/18—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. optical strain gauge using photoelastic elements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
- G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
- G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
- G01D5/353—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells influencing the transmission properties of an optical fibre
- G01D5/35338—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells influencing the transmission properties of an optical fibre using other arrangements than interferometer arrangements
- G01D5/35354—Sensor working in reflection
- G01D5/35358—Sensor working in reflection using backscattering to detect the measured quantity
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K5/00—Measuring temperature based on the expansion or contraction of a material
- G01K5/48—Measuring temperature based on the expansion or contraction of a material the material being a solid
- G01K5/56—Measuring temperature based on the expansion or contraction of a material the material being a solid constrained so that expansion or contraction causes a deformation of the solid
- G01K5/62—Measuring temperature based on the expansion or contraction of a material the material being a solid constrained so that expansion or contraction causes a deformation of the solid the solid body being formed of compounded strips or plates, e.g. bimetallic strip
- G01K5/70—Measuring temperature based on the expansion or contraction of a material the material being a solid constrained so that expansion or contraction causes a deformation of the solid the solid body being formed of compounded strips or plates, e.g. bimetallic strip specially adapted for indicating or recording
- G01K5/72—Measuring temperature based on the expansion or contraction of a material the material being a solid constrained so that expansion or contraction causes a deformation of the solid the solid body being formed of compounded strips or plates, e.g. bimetallic strip specially adapted for indicating or recording with electric transmission means for final indication
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
Abstract
Description
I tI t
Lx 84 5003 Mm/TgLx 84 5003 Mm / Tg
Beveiliging van leidingen, bouwonderdelen e.d.Protection of pipes, construction parts, etc.
Er bestaat dikwijls behoefte aan middelen voor het bewaken van leidingen, bouwonderdelen en dergelijke tegen ontoelaatbare temperatuurverhogingen, vervormingen e.d. Dit geldt bijvoorbeeld voor buisleidingen, in het bijzonder in raffinaderijen e.d.,.There is often a need for means for monitoring pipes, construction parts and the like against inadmissible temperature increases, deformations, etc. This applies, for example, to pipelines, in particular in refineries, etc.,.
5 moeilijk bereikbare bouwonderdelen van vliegtuigen, grote constructies (zoals bruggen, booreilanden e.d.), elektrische kabels en dergelijke5 hard-to-reach construction parts of aircraft, large structures (such as bridges, oil rigs, etc.), electric cables and the like
Het is op zichzelf bekend, dat de stralingsgeleiding in optische vezels van de vervormingstoestand en ook wel van de tempe-10 ratuur afhangt. Met behulp van een overdrachtmeting kan een verandering in de demping van de doorgelaten straling worden bepaald.It is known per se that the radiation conduction in optical fibers depends on the deformation state, and also on the temperature. A change in the attenuation of the transmitted radiation can be determined with the aid of a transfer measurement.
In de praktijk treden echter moeilijkheden ten aanzien van de gevoeligheid van dergelijke metingen op. In de eerste plaats is de plaats van de storing niet bekend, tenzij de vezel op een bepaalde 15 wijze is bewerkt of bevestigd om op plaatselijke storingen te reageren, en dan is alleen een puntmeting mogelijk. In de tweede plaats kan alleen bij een ernstige verstoring zoals breuk een betrouwbare bepaling worden verkregen, doch dan moet ook de vezel steeds worden vervangen.In practice, however, difficulties arise with regard to the sensitivity of such measurements. First, the location of the failure is not known unless the fiber has been processed or attached in some way to respond to local failures, and only a point measurement is possible. Secondly, a reliable determination can only be obtained in the event of a serious disturbance such as breakage, but then the fiber must always be replaced.
20 Uit achterwaartse verstrooiing en terugkaatsing, in het bijzonder van impulsvormige straling, kunnen gegevens ten aanzien van optredende storingen worden afgeleid, waarbij soms ook de plaats van de storing binnen zekere grenzen kan worden vastgesteld. Een dergelijke meting verschaft een doorlopend beeld van het verloop van 25 de demping of terugkaatsing in de vezel, doch ook hier is de gevoeligheid voor kleine veranderingen meestal gering.From backscattering and reflection, in particular from pulse-shaped radiation, data with regard to disturbances that occur can be derived, whereby the location of the disturbance can sometimes also be determined within certain limits. Such a measurement provides a continuous picture of the course of the damping or reflection in the fiber, but here too the sensitivity to small changes is usually small.
De uitvinding beoogt een samenstel voor dergelijke doeleinden te verschaffen, dat wordt gekenmerkt door op het te bewaken leiding- of bouwonderdeelgedeelte bevestigde of te bevestigen uit-30 steeksels, en door een volgens een zigzaglijn rond deze uitsteek- 8401361 - 2 - f r seis gevoerde en daarop vastgezette optische vezel, die ter plaatse van deze uitsteeksels is geknikt of gekromd, welke vezel aan het ene uiteinde in verbinding staat met een stralingsbron, en aan hetzelfde en/of het andere uiteinde is verbonden met middelen voor het 5 bepalen van veranderingen in de stralingsoverdracht door deze vezel.The object of the invention is to provide an assembly for such purposes, which is characterized by protrusions fixed or to be fastened on the pipe or construction part portion to be monitored, and by a zigzag line guided around this protrusion 8401361 - 2 - and optical fiber attached thereto, which is bent or curved at the location of these protrusions, which fiber is connected at one end to a radiation source, and at the same and / or the other end is connected to means for determining changes in the radiation transfer through this fiber.
Wanneer het te bewaken gedeelte van vorm verandert, verandert ook de kromming van de vezel rond de desbetreffende uitsteeksels, hetgeen tot een verandering in de achterwaartse strooiing of doorlating van de straling leidt. Immers de stralingsgeleiding door 10 de vezel vindt plaats door terugkaatsing tegen de buitenwand van de vezel of door afbuiging nabij deze wand, wanneer de vezel een naar buiten toe afnemende brekingsindex heeft, waarbij echter bij kromming van de vezel de stralen, die niet totaal worden teruggekaatst, naar buiten kunnen treden. Voorts vindt een algemene geringe terug-15 straling plaats door Rayleigh-verstrooiing ϊί achterwaartse zin, die deer kleine onregelmatigheden in de vezel wordt bepaald. Door een geschikte keuze van de onderlinge afstand tussen de uitsteeksels in de langs- en de dwarsrichting van het te bewaken onderdeel kan een duidelijk meetbare verandering in de eigenschappen van de vezel bij 20 doorbuiging of een andere vervorming van het te bewaken gedeelte worden verkregen, terwijl bovendien bij een voldoende kleine afstand in de langsrichting een vermenigvuldiging van het effect plaatsvindt, wanneer een groter aantal uitsteeksels in het vervormde gedeelte is gelegen. Daar ook bij verwarming van een te bewaken on-25 derdeel de lengte daarvan verandert, kan op deze wijze ook een temperatuurverandering worden vastgesteld. Aangezien verder het effect bij toenemende vervorming toeneemt, kan een tijdige waarschuwing bij het naderen van een toelaatbare grens worden afgegeven.When the portion to be monitored changes shape, the curvature of the fiber around the respective protrusions also changes, leading to a change in the backscatter or radiation transmission. After all, the radiation conduction through the fiber takes place by reflection against the outer wall of the fiber or by deflection near this wall, when the fiber has an outwardly decreasing refractive index, but on curvature of the fiber the rays, which are not completely reflected , can come out. In addition, a general low back-radiation occurs through Rayleigh back-scattering, which detects small irregularities in the fiber. By a suitable choice of the mutual distance between the protrusions in the longitudinal and transverse directions of the part to be monitored, a clearly measurable change in the properties of the fiber upon deflection or other deformation of the part to be monitored can be obtained, while in addition, at a sufficiently small distance in the longitudinal direction, the effect is multiplied when a larger number of projections are located in the deformed part. Since the length thereof also changes when a part to be monitored is heated, a temperature change can also be determined in this way. Furthermore, since the effect increases with increasing distortion, a timely warning may be given when approaching an allowable limit.
In het bijzonder maken deze uitsteeksels deel uit van een 30 strook, die op het te bewaken onderdeel is of kan worden vastgezet, welke strook in een aanmerkelijke lengte vooraf van een vezel kan worden voorzien, hetgeen het plaatsen van het samenstel op een te bewaken onderdeel vergemakkelijkt.In particular, these projections form part of a strip which is or can be fixed on the part to be monitored, which strip can be pre-fiber-coated in a considerable length, which means that the assembly is placed on a part to be monitored facilitates.
8401361 - 3 -8401361 - 3 -
Bij aanmerkelijke temperatuurverlagingen zullen betrekkelijk grote vervormingen in het te bewaken onderdeel optreden, die met voldoende gevoeligheid op deze wijze kunnen worden vastgesteld. Wanneer echter de toelaatbare temperatuurverlagingen betrekkelijk 5 gering zijn, kan deze gevoeligheid voor praktische doeleinden te klein worden. In dat geval kunnen de uitsteeksels door tussenkomst van onderdelen, waarvan de afmetingen met de temperatuur veranderen, met het te bewaken gedeelte worden verbonden, waartoe in het bijzonder van bimetaalonderdelen gebruik kan worden gemaakt.With significant temperature drops, relatively large deformations will occur in the part to be monitored, which can be determined with sufficient sensitivity in this way. However, when the allowable temperature drops are relatively small, this sensitivity may become too small for practical purposes. In that case, the protrusions can be connected to the part to be monitored by means of parts whose dimensions change with the temperature, for which purpose, in particular, bimetal parts can be used.
10 Bij een praktische uitvoering daarvan wordt gebruik ge maakt van een van uitsteeksels voorziene en met het te bewaken gedeelte verbonden of te verbinden bimetaalstrook, waarbij de onderlinge afstand tussen de uitsteeksels van de toestand van deze bimetaalstrook afhangt.In a practical embodiment, use is made of a bimetal strip provided with projections and connected or connected to the part to be monitored, the mutual distance between the projections depending on the condition of this bimetal strip.
15 Wanneer de invloed van de omgevingstemperatuur moet wor den vereffend, kan een tweede stralingsgeleider naast de eerste worden aangebracht, die echter niet aan de invloed van het te bewaken onderdeel is onderworpen.When the influence of the ambient temperature has to be compensated, a second radiation conductor can be arranged next to the first, but which is not subject to the influence of the part to be monitored.
De uitvinding zal in het onderstaande nader worden toege-20 licht aan de hand van een tekening; hierin toont; fig, 1 en 2 schematische voorstellingen in perspectief van twee uitvoeringsvormen van een op een te bewaken lichaam te bevestigen strookvormig onderdeel volgens de uitvinding; fig. 3 en 4 andere uitvoeringsvormen van het onderdeel 25 volgens de uitvinding; fig. 5 een schematische voorstelling van de beginsel-opstelling van een beveiligingssamenstel volgens de uitvinding; en fig. 6 een grafische voorstelling ter verduidelijking van de werking van een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding.The invention will be explained in more detail below with reference to a drawing; herein shows; 1 and 2 show diagrammatic perspective views of two embodiments of a strip-shaped part according to the invention to be secured to a body to be monitored; Figures 3 and 4 show other embodiments of the part 25 according to the invention; Fig. 5 shows a schematic representation of the basic arrangement of a security assembly according to the invention; and FIG. 6 is a graphical representation for explaining the operation of a preferred embodiment of the invention.
30 In fig. 1 is een langwerpige strook 1 afgebeeld, die op regelmatige afstanden van knopvormige uitsteeksels 2 is voorzien. Een optische vezel 3 is beurtelings links en rechts rond opeenvolgende uitsteeksels 2 gevoerd, en is daarop bij 4 met behulp van 8401361 - 4 - een geschikte lijmverbinding vastgezet. De vezel wordt aldus bij elk uitsteeksel gekromd of geknikt.Fig. 1 shows an elongated strip 1, which is provided with button-shaped projections 2 at regular distances. An optical fiber 3 is alternately passed left and right around successive projections 2, and a suitable adhesive bond is secured thereon at 4 using 8401361-4. The fiber is thus curved or kinked at each protrusion.
Wanneer de strook 1 wordt gebogen of gerekt, zal de afstand tussen de opeenvolgende uitsteeksels dienovereenkomstig ver-5 anderen, en verandert ook de kromming van de vezel 3 rond de uitsteeksels 2 in het krommings- of rekgebied. Daardoor zal het gedeelte van de straling, dat aldaar de vezel (of tenminste het de straling geleidende gedeelte daarvan) kan verlaten, eveneens veranderen, hetgeen een invloed heeft op het teruggestrooide of door-10 gelaten gedeelte van de straling, en dus aan een uiteinde van de vezel kan worden vastgesteld.When the strip 1 is bent or stretched, the distance between the successive projections will change accordingly, and the curvature of the fiber 3 around the projections 2 also changes in the curvature or stretch region. As a result, the portion of the radiation which can leave the fiber (or at least the portion which conducts the radiation there) will also change, which has an influence on the backscattered or transmitted portion of the radiation, and thus on one end. of the fiber can be determined.
Het is op zichzelf mogelijk de uitsteeksels 2 op het te bewaken lichaam te bevestigen, doch dit is meestal te ingewikkeld. Het is zinvoller een van dergelijke uitsteeksels voorziene strook 1 15 uit een elastisch buigzaam en rekbaar materiaal te gebruiken, welke strook zodanig op het te bewaken lichaam dient te worden bevestigd, dat de vervorming van dit lichaam wordt gevolgd. Een dergelijke strook kan bijvoorbeeld uit kunststof of metaal worden vervaardigd, en dient uiteraard de optredende temperaturen te kunnen weerstaan.It is possible per se to fix the protrusions 2 to the body to be monitored, but this is usually too complicated. It makes more sense to use a strip 1 of such elastic projections made of an elastically flexible and stretchable material, which strip should be attached to the body to be monitored in such a way that the deformation of this body is followed. Such a strip can for instance be manufactured from plastic or metal, and must of course be able to withstand the occurring temperatures.
20 Een dergelijke strook kan bijvoorbeeld in grote lengten worden vervaardigd, en van een glasvezel worden voorzien, en is in het bijzonder oprolbaar, hetgeen het vervoer en het aanbrengen ervan aanmerkelijk vereenvoudigt.Such a strip can for instance be manufactured in great lengths and provided with a glass fiber, and in particular it can be rolled up, which considerably simplifies transport and application.
Al bij een betrekkelijk geringe vervorming van de strook 1 25 zal een duidelijk merkbare verandering in de terugstrooiing of doorlating van de straling optreden, waarbij, wanneer stralingsimpulsen worden gebruikt, uit de terugstralingsmetingen de plaats van een dergelijke verandering kan worden vastgesteld, zoals nog nader zal worden toegelicht, 30 Dergelijke stroken 1 kunnen daarbij in bepaalde van be lang zijnde gedeelten van het te bewaken lichaam worden aangebracht, zodat een nadere plaatsbepaling van een storing overbodig kan zijn. Het is ook mogelijk een dergelijke strook langs een aanmerkelijk 8401361Already with a relatively small deformation of the strip 1, a noticeable change in the backscattering or transmittance of the radiation will occur, whereby, when radiation pulses are used, the location of such a change can be determined from the back-radiation measurements, as will be explained in more detail below. Such strips 1 can be arranged in certain important parts of the body to be monitored, so that a further location of a malfunction may be superfluous. It is also possible to use such a strip along a considerable 8401361
i Ii I
- 5 - gedeelte van het te bewaken lichaam of samenstel aan te brengen, waarbij dan een nadere plaatsbepaling van een storing gewenst kan zijn.- to install a part of the body or assembly to be monitored, in which case a further location of a malfunction may be desirable.
De vervorming van de strook 1 kan een gevolg zijn van 5 rek of doorbuiging van het te bewaken lichaam, waarop deze strook is bevestigd, waarbij al een geringe vervorming van dit lichaam tot een duidelijk meetbare verandering van het vezelgedrag aanleiding zal geven. Een dergelijke strook is dan ook zeer geschikt voor het verschaffen van een tijdige waarschuwing, voordat een ontoelaatbare 10 vervorming van het lichaam is bereikt.The deformation of the strip 1 can be the result of elongation or bending of the body to be monitored, on which this strip is fixed, while already a slight deformation of this body will lead to a clearly measurable change in the fiber behavior. Such a strip is therefore very suitable for providing a timely warning before an inadmissible deformation of the body is reached.
Ook bij verwarming van een te bewaken lichaam treedt een vervorming daarvan op, zodat met een strook volgens fig. 1 ook een temperatuurverandering, en in het bijzonder het naderen van een ontoelaatbare temperatuurverandering, kan worden vastgesteld, waarbij 15 ook de plaats van deze temperatuurverandering kan worden bepaald.Even when a body to be monitored is heated, a deformation thereof occurs, so that a temperature change, and in particular the approaching of an impermissible temperature change, can also be determined with a strip according to Fig. 1, the location of this temperature change also being possible. are determined.
Een dergelijke bepaling is uiteraard meestal alleen geschikt voor aanmerkelijke temperatuurveranderingen; een voor geringere temperatuurveranderingen geschikte uitvoeringsvorm zal nog nader worden beschreven.Such a determination is, of course, usually only suitable for significant temperature changes; an embodiment suitable for smaller temperature changes will be further described.
20 Door een geschikte keus van het aantal uitsteeksels 2 per lengte-eenheid van de strook 1 kan een aanmerkelijke gevoelig-heidsvergroting worden verkregen. In de praktijk zijn afstanden van rond 25 mm tussen opeenvolgende uitsteeksels geschikt gebleken, waarbij de uitsteeksels gekartelde cylindrische knoppen met een 25 dikte van rond 2 mm kunnen zijn.By a suitable choice of the number of protrusions 2 per unit length of the strip 1, a considerable sensitivity increase can be obtained. In practice, distances of about 25 mm between successive protrusions have proven suitable, the protrusions being knurled cylindrical knobs with a thickness of about 2 mm.
Fig. 2 toont een enigszins gewijzigde uitvoering, waarbij de uitsteeksels door liggende halve cylinders 2' worden gevormd, terwijl de vezel 3 in tussengelegen punten 4' op de strook 1 is verankerd. De werking komt in hoofdzaak met die van de in fig. 1 af-30 geheelde strook overeen, doch de invloed van doorbuiging kan in het geval van fig. 2 sterker zijn.Fig. 2 shows a slightly modified embodiment, the projections being formed by horizontal half cylinders 2 ', while the fiber 3 is anchored at intermediate points 4' on the strip 1. The operation substantially corresponds to that of the strip healed in FIG. 1, but the influence of deflection may be stronger in the case of FIG.
Fig. 3 toont een strook 1' met zijdelingse uitsteeksels 2”, Waarbij de vezel 3 afwisselend rond een links en een rechts uit- 8401361 J * - 6 - / steeksel dient te worden gevoerd. Uiteraard kunnen de tussengelegen uitsteeksels ook worden weggelaten, doch de afgebeelde uitvoering is wegens de symmetrische uitvoering eenvoudiger.Fig. 3 shows a strip 1 'with lateral protrusions 2 ", wherein the fiber 3 is to be passed alternately around a left and a right protrusion. The intermediate projections can of course also be omitted, but the illustrated embodiment is simpler because of the symmetrical embodiment.
Wanneer de strook 1' als bimetaalstrook wordt uitgevoerd, 5 zal deze bij verandering van de temperatuur meer of minder kromtrekken, waardoor eveneens de afstand tussen de uitsteeksels 2" verandert. Daar deze verandering groter zal zijn dan die tengevolge van de vervorming van het te bewaken lichaam, is deze uitvoering bijzonder geschikt voor het vaststellen van betrekkelijk geringe 10 temperatuurveranderingen.When the strip 1 'is in the form of a bimetal strip, it will warp more or less when the temperature changes, so that the distance between the protrusions 2 "also changes. Since this change will be greater than that due to the deformation of the monitor body, this embodiment is particularly suitable for detecting relatively small temperature changes.
De uitvoering volgens fig. 4 komt in hoofdzaak met die volgens fig. 3 overeen, doch nu is de strook 1' U-vormig gebogen, waarbij een versterking van het effect door een zekere hefboom-werking wordt verkregen. Ook hier kan de strook als een bimetaal-15 strook zijn uitgevoerd.The embodiment according to Fig. 4 substantially corresponds to that according to Fig. 3, but now the strip 1 'is bent in a U-shape, whereby an amplification of the effect is obtained by a certain leverage effect. Here, too, the strip can be designed as a bimetal strip.
Het is ook mogelijk de uitsteeksels 2 volgens fig. 1 elk afzonderlijk door middel van een bimetaalverbinding met de strook 1 te verbinden, doch dit is uiteraard ingewikkelder dan het gebruik van een bimetaalstrook volgens fig. 3 of 4.It is also possible to connect the protrusions 2 according to Fig. 1 separately to the strip 1 by means of a bimetal connection, but this is of course more complicated than the use of a bimetal strip according to Figs. 3 or 4.
20 Fig. 5 toont in beginsel een opstelling voor het bepalen van de terugstraling in een optische vezel 3. Aan een uiteinde van een vezel 3 is een stralingsbron 5 opgesteld, die door tussenkomst van niet nader aangeduide middelen een smalle straal in de vezel 3 kan zenden. Tussen de bron 5 en het kopvlak van de vezel 3 is een 25 deelspiegel 6 opgesteld. Een deel van de straling van de bron 5 wordt naar een eerste stralingsmeter 7 gezonden. Uit de vezel 3 door terugstrooiing of dergelijke weer terugkerende straling wordt door de spiegel 6 naar een tweede stralingsmeter 8 gezonden.FIG. 5 shows in principle an arrangement for determining the back radiation in an optical fiber 3. At one end of a fiber 3, a radiation source 5 is arranged, which can transmit a narrow beam into the fiber 3 through the intermediary of unspecified means. A partial mirror 6 is arranged between the source 5 and the end face of the fiber 3. Part of the radiation from the source 5 is sent to a first radiation meter 7. Radiation returning from the fiber 3 by backscattering or the like is transmitted by the mirror 6 to a second radiation meter 8.
De uitgangssignalen van de beide stralingsmeters 7 en 8 30 worden naar een vergelijker 9 gevoerd, die een betrekking tussen de beide meetuitkomsten kan vaststellen, terwijl de uitgang ervan met een meet- en/of alarmtoestel 10 is verbonden.The output signals of the two radiation meters 7 and 8 are fed to a comparator 9, which can determine a relationship between the two measuring results, while the output thereof is connected to a measuring and / or alarm device 10.
Bij een voorkeursuitvoeringsvorm is de stralingsbron 5 8401361 * - 7 - een impulsgewijs werkende bron van in het bijzonder in hoofdzaak monochromatische straling, bijvoorbeeld een laser, terwijl de vergelijker 9 is ingericht om verschillen tussen de intredende en teruggestraalde impulsen te bepalen, welke verschillen met de loop-5 tijd van een stralingsimpuls naar een terugstralende storing en terug overeenkomen.In a preferred embodiment, the radiation source 5 8401361 * - 7 - is an impulse-acting source of, in particular, mainly monochromatic radiation, for example a laser, while the comparator 9 is arranged to determine differences between the incoming and back-radiated pulses, which differ from the run-5 time from a radiation pulse to a back-radiating disturbance and back match.
Fig. 6 toont een vereenvoudigde grafiek van de terug-strooiing van een stralingsimpuls in afhankelijkheid van de tijd, d.w.z. de in de vezel afgelegde afstand. Tengevolge van overdracht-10 verliezen zal de terugstrooiing geleidelijk verzwakken, zoals de streeplijnkromme 11 voor een in hoofdzaak rechte vezel aangeeft.Fig. 6 shows a simplified graph of the backscattering of a radiation pulse over time, i.e. the distance traveled in the fiber. As a result of transfer-10 losses, the backscatter will gradually weaken, as the dashed-line curve 11 indicates for a substantially straight fiber.
Een piek 12 stelt de echo van de impuls tegen het uiteinde van de vezel voor. De getrokken kromme 13 toont het geval van een meermaals geknikte vezel 3. De sprongen 14 geven de ligging van de knik-15 punten aan.A peak 12 represents the echo of the pulse against the end of the fiber. The drawn curve 13 shows the case of a multi-kinked fiber 3. The jumps 14 indicate the location of the kink points.
Wanneer vervorming van de drager van de vezel optreedt, zal de sprong groter (of kleiner) worden, zoals bij 14' is aangegeven. Voorbij deze sprong verloopt de kromme weer evenwijdig aan zichzelf, zoals bij 13' is aangegeven.When deformation of the fiber support occurs, the jump will increase (or decrease) as indicated at 14 '. After this jump, the curve again runs parallel to itself, as indicated at 13 '.
20 Het zal duidelijk zijn, dat bij de uitvoering volgens fig. 1..4 het aantal sprongen 14 zeer veel groter zal zijn. Ook bij een plaatselijke toestandsverandering (in de afmetingen, de vorm of de temperatuur) van de drager zullen betrekkelijk veel knikpunten betrokken zijn, zodat een dienovereenkomstig aantal sprongverande-25 ringen in de kromme 13 optreedt, en een gesommeerde verschuiving van het gedeelte 13' kan worden waargenomen.Dit verschaft niet alleen een scherpere waarneming van een toestandsverandering, doch ook een vereffening van spreidingen in het knikeffect.It will be clear that in the embodiment according to Fig. 1..4 the number of jumps 14 will be very much larger. Also a local change of state (in the dimensions, shape or temperature) of the carrier will involve a relatively large number of kink points, so that a corresponding number of jump changes in the curve 13 occur, and a summed shift of the portion 13 'can be This not only provides a sharper perception of a change in state, but also an equalization of spreads in the buckling effect.
Wanneer de invloed van de omgevingstemperatuur moet wor-30 den vereffend, kan een tweede optische vezel, die niet aan de vervorming of temperatuur van het te bewaken lichaam doch alleen aan de plaatselijke omgevingstemperatuur is onderworpen, naast de voor de meting dienende vezel worden opgesteld.When the influence of the ambient temperature has to be compensated, a second optical fiber, which is not subject to the deformation or temperature of the body to be monitored, but only to the local ambient temperature, can be arranged next to the fiber serving for the measurement.
84 0 1 3 6 184 0 1 3 6 1
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8401361A NL8401361A (en) | 1984-04-27 | 1984-04-27 | Distortion detector for pipelines, building materials etc. - uses optical fibre placed along object so that distortion causes change in transmission characteristics |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8401361 | 1984-04-27 | ||
| NL8401361A NL8401361A (en) | 1984-04-27 | 1984-04-27 | Distortion detector for pipelines, building materials etc. - uses optical fibre placed along object so that distortion causes change in transmission characteristics |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL8401361A true NL8401361A (en) | 1985-11-18 |
Family
ID=19843870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL8401361A NL8401361A (en) | 1984-04-27 | 1984-04-27 | Distortion detector for pipelines, building materials etc. - uses optical fibre placed along object so that distortion causes change in transmission characteristics |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| NL (1) | NL8401361A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2590976A1 (en) * | 1985-12-02 | 1987-06-05 | Telecommunications Sa | Optical device for measuring physical characteristics |
| GB2401738A (en) * | 2003-05-16 | 2004-11-17 | Radiodetection Ltd | Optical fibre sensor |
| WO2009148479A2 (en) * | 2008-02-29 | 2009-12-10 | Corning Incorporated | Fiber optic sensing system, method of using such and sensor fiber |
-
1984
- 1984-04-27 NL NL8401361A patent/NL8401361A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2590976A1 (en) * | 1985-12-02 | 1987-06-05 | Telecommunications Sa | Optical device for measuring physical characteristics |
| GB2401738A (en) * | 2003-05-16 | 2004-11-17 | Radiodetection Ltd | Optical fibre sensor |
| WO2009148479A2 (en) * | 2008-02-29 | 2009-12-10 | Corning Incorporated | Fiber optic sensing system, method of using such and sensor fiber |
| WO2009148479A3 (en) * | 2008-02-29 | 2010-05-06 | Corning Incorporated | Fiber optic sensing system, method of using such and sensor fiber |
| US7947945B2 (en) | 2008-02-29 | 2011-05-24 | Corning Incorporated | Fiber optic sensing system, method of using such and sensor fiber |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4459477A (en) | Microbending of optical fibers for remote force measurement | |
| US4477725A (en) | Microbending of optical fibers for remote force measurement | |
| US4421979A (en) | Microbending of optical fibers for remote force measurement | |
| US4692610A (en) | Fiber optic aircraft load relief control system | |
| US4463254A (en) | Microbending of optical fibers for remote force measurement | |
| US4947693A (en) | Discrete strain sensor | |
| EP1203211B1 (en) | Method and device for fibre-optical measuring systems | |
| US20100296772A1 (en) | Apparatus for sensing a motion | |
| JP2007271513A (en) | Optical fiber cable and optical fiber physical quantity variation detecting sensor using the same, and method for detecting physical quantity | |
| WO2014207488A1 (en) | Distributed optical sensing | |
| NL8401361A (en) | Distortion detector for pipelines, building materials etc. - uses optical fibre placed along object so that distortion causes change in transmission characteristics | |
| WO1983000744A1 (en) | Microbending of optical fibers for remote force measurement | |
| US12253204B2 (en) | Methods and systems for tracking an object moving along a conduit | |
| EP3850311B1 (en) | Fibre optic cables | |
| JP3063063B2 (en) | Optical fiber temperature distribution measurement system | |
| KR100812309B1 (en) | Optical cable for component distribution strain measurement, strain direction using it, and system and method for measuring curvature thereof | |
| Varyshchuk et al. | Using a multimode polymer optical fiber as a high sensitivy strain sensor | |
| US10401573B2 (en) | Affixing fiber optic sensing element to an apparatus | |
| US20220065669A1 (en) | Method and system for detecting events in a conduit | |
| JP3544861B2 (en) | Measurement target section identification method | |
| JPS6054612B2 (en) | Low temperature detection method using optical fiber | |
| JP2016038345A (en) | Optical fiber sensor and optical fiber sensor system | |
| JPH02181708A (en) | Two core type temperature detecting optical fiber | |
| NL1016708C2 (en) | Checking underground cables for deformation and sagging, using auxiliary flexible fibre optic cable | |
| US11788909B2 (en) | Measuring device and measuring method using tape core wire |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A1B | A search report has been drawn up | ||
| BV | The patent application has lapsed |