RU2562689C1 - Distributed sensor of acoustic and vibration action - Google Patents
Distributed sensor of acoustic and vibration action Download PDFInfo
- Publication number
- RU2562689C1 RU2562689C1 RU2014122233/28A RU2014122233A RU2562689C1 RU 2562689 C1 RU2562689 C1 RU 2562689C1 RU 2014122233/28 A RU2014122233/28 A RU 2014122233/28A RU 2014122233 A RU2014122233 A RU 2014122233A RU 2562689 C1 RU2562689 C1 RU 2562689C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- test signals
- optical
- source
- phase
- periodic sequence
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области распределенных измерений, а именно к устройствам для мониторинга виброакустических характеристик протяженных объектов, предназначенных для обнаружения механических работ или движения людей и механизмов вблизи чувствительного элемента устройства, в частности к распределенным датчикам акустических и вибрационных воздействий. Заявленный распределенный датчик акустических и вибрационных воздействий может быть использован для мониторинга и охраны протяженных объектов, например, периметров и коммуникаций, в частности для мониторинга состояния транспортных трубопроводов, магистральных волоконных кабелей от повреждений при проведении работ вблизи кабеля, защиты периметров специальных объектов.The invention relates to the field of distributed measurements, namely, devices for monitoring the vibro-acoustic characteristics of extended objects, designed to detect mechanical work or the movement of people and mechanisms near a sensitive element of the device, in particular to distributed sensors of acoustic and vibration effects. The claimed distributed sensor of acoustic and vibration effects can be used to monitor and protect extended objects, for example, perimeters and communications, in particular, to monitor the condition of transport pipelines, trunk fiber cables from damage during work near the cable, to protect the perimeters of special objects.
Известна диагностическая система, предназначенная для отслеживания изменения статических деформаций и измерения динамических деформаций. Система включает перестраиваемый узкополосный источник светового излучения, светопроводящее волокно, отражательные датчики, например, типа решеток Брэгга, расположенные по длине волокна, и контур обработки сигнала (патент на изобретение РФ №2319988 C2 опубл. 20.03.2008). Система может применяться также по схеме Фабри-Перо (патент на изобретение РФ №2141102 C1 опубл. 10.11.1999). Система обеспечивает высокую чувствительность к деформациям, но является очень сложной и обладает малой пространственной разрешающей способностью.A known diagnostic system designed to track changes in static strains and measure dynamic strains. The system includes a tunable narrow-band light source, a light guide fiber, reflective sensors, for example, of the type of Bragg gratings located along the length of the fiber, and a signal processing loop (RF patent No. 2319988 C2 publ. March 20, 2008). The system can also be used according to the Fabry-Perot scheme (patent for the invention of the Russian Federation No. 2141102 C1 publ. 10.11.1999). The system provides high sensitivity to deformations, but it is very complex and has a low spatial resolution.
Известно устройство для мониторинга виброакустической характеристики протяженного объекта, содержащее узкополосный импульсный источник оптического излучения чувствительный элемент в виде оптического волокна, расположенного продольно внутри или снаружи протяженного объекта, узел ввода оптического излучения в чувствительный элемент, фотоприемник (United States Patent 5,194,847 March 16, 1993), устройство может иметь узел обработки сигнала с таймером (патент на изобретение РФ №2287131 C1 опубл. 10.11.2006) и спектральный мультиплексор для улучшения чувствительности (патент на изобретение РФ №2271446 C1 опубл. 10.03.2006). Недостатком известных устройств является наличие случайных вариаций несущей частоты тестирующих оптических импульсов, вводимых в волокно, связанных с импульсным режимом работы лазера и чувствительностью лазера к техническим шумам, что ограничивает дальность действия, чувствительность и разрешающую способность устройства, а также затрудняет его использование в полевых условиях. Кроме того, в таких устройствах наблюдается нелинейность выходного сигнала, формируемого в приемнике интенсивности сигнала рассеянного обратно из оптического волокна, неравномерное распределение чувствительности благодаря случайному характеру оптической интерференции в объеме волокна.A device for monitoring the vibro-acoustic characteristics of an extended object, containing a narrow-band pulsed source of optical radiation, a sensing element in the form of an optical fiber located longitudinally inside or outside the extended object, an optical radiation input unit in the sensing element, a photodetector (United States Patent 5,194,847 March 16, 1993), the device may have a signal processing unit with a timer (patent for the invention of the Russian Federation No. 2287131 C1 publ. 10.11.2006) and a spectral multiplexer to improve sensitive STI (patent for the invention of the Russian Federation No. 2271446 C1 publ. March 10, 2006). A disadvantage of the known devices is the presence of random variations in the carrier frequency of the testing optical pulses injected into the fiber, associated with the pulsed laser mode and the laser sensitivity to technical noise, which limits the range, sensitivity and resolution of the device, and also makes it difficult to use in the field. In addition, in such devices, there is a nonlinearity of the output signal generated in the intensity signal receiver scattered back from the optical fiber, an uneven distribution of sensitivity due to the random nature of optical interference in the fiber volume.
Известно устройство (патент на изобретение РФ №2477838 C1 опубл. 20.03.2013), в котором импульсный источник света соединен с волокном (датчиком) при помощи разноплечного интерферометра, в одном из плеч которого расположен фазовый модулятор, что позволяет улучшить линейность сигнала на выходе рефлектометра. Недостатками данного устройства являются оптические потери в интерферометре, чувствительность интерферометра к внешним механическим вибрациям и невозможность изменять временную задержку между двумя импульсами, формирующимися на выходе из интерферометра, что приводит к ограничениям в обработке принятого сигнала, ухудшению отношения регистрируемого сигнала к шуму и ограничению максимальной длины волокна (датчика).A device is known (patent for the invention of the Russian Federation No. 2477838 C1 publ. March 20, 2013), in which a pulsed light source is connected to a fiber (sensor) using a multi-arm interferometer, in one of whose arms there is a phase modulator, which improves the linearity of the signal at the output of the reflectometer . The disadvantages of this device are optical losses in the interferometer, the sensitivity of the interferometer to external mechanical vibrations and the inability to change the time delay between two pulses formed at the output of the interferometer, which leads to limitations in the processing of the received signal, deterioration of the ratio of the recorded signal to noise and limitation of the maximum fiber length (sensor).
В качестве ближайшего аналога (прототипа) выбран распределенный датчик акустических и вибрационных воздействий, содержащий чувствительный элемент в виде оптического волокна, помещенного в волоконно-оптический кабель, и оптически соединенный с волокном через оптический интерфейс когерентный фазочувствительный оптический рефлектометр, содержащий оптически соединенные с интерфейсом источник периодической последовательности оптических тестирующих сигналов и приемник рассеянного излучения, преобразующий рассеянное оптическое излучение в электрический сигнал, подаваемый в блок обработки, причем источник периодической последовательности оптических импульсов и блок обработки электрически соединены с блоком управления и синхронизации, источник периодической последовательности тестирующих сигналов выполнен в виде последовательно оптически соединенных непрерывного полупроводникового лазера, акустооптического модулятора на бегущей акустической волне, формирующего периодическую последовательность импульсных тестирующих сигналов (патент на изобретение РФ №2516346, заявка №2012153403/28(084926), решение о выдаче патента от 03.02.2014).As the closest analogue (prototype), a distributed acoustic and vibration sensor was selected, containing a sensing element in the form of an optical fiber placed in an optical fiber cable and optically connected to the fiber through an optical interface with a coherent phase-sensitive optical reflectometer containing a periodic source optically connected to the interface sequences of optical test signals and a scattered radiation receiver that converts scattered optical radiation the electric signal supplied to the processing unit, the source of the periodic sequence of optical pulses and the processing unit being electrically connected to the control and synchronization unit, the source of the periodic sequence of test signals made in the form of series-optically connected continuous semiconductor laser, acousto-optical modulator on a traveling acoustic wave, forming periodic sequence of pulsed testing signals (patent for the invention of the Russian Federation No. 2516 346, application No. 2012153403/28 (084926), decision on the grant of a patent dated 03.02.2014).
Недостатками известного устройства (прототипа) также являются нелинейность регистрируемого отклика волокна (датчика) на внешнее воздействие и неравномерное распределение чувствительности волокна к воздействию вдоль его длины, вплоть до появления участков полной нечувствительности, что ухудшает надежность и затрудняет обработку детектируемых устройством сигналов.The disadvantages of the known device (prototype) are also the non-linearity of the recorded response of the fiber (sensor) to external influences and the uneven distribution of the sensitivity of the fiber to the effects along its length, up to the appearance of sections of complete insensitivity, which impairs the reliability and complicates the processing of signals detected by the device.
Задача изобретения - повышение надежности устройства.The objective of the invention is to increase the reliability of the device.
Техническим результатом изобретения является достижение линейного отклика устройства к внешнему воздействию, обеспечение равномерного распределения чувствительности вдоль длины волокна (датчика) и уменьшение вероятности возникновения зон нечувствительности. При этом сохраняется присущая прототипу простота и управляемость, отсутствие дополнительных оптических потерь и технических шумов, что улучшает надежность работы устройства, упрощает обработку и интерпретацию полученных устройством сигналов.The technical result of the invention is to achieve a linear response of the device to external influences, ensuring a uniform distribution of sensitivity along the length of the fiber (sensor) and reducing the likelihood of dead zones. At the same time, the simplicity and controllability inherent in the prototype, the absence of additional optical losses and technical noise, which improves the reliability of the device, simplifies the processing and interpretation of the signals received by the device, is preserved.
Поставленная задача и заявленный технический результат при осуществлении изобретения достигаются тем, что в распределенном датчике акустических и вибрационных воздействий, содержащем чувствительный элемент в виде оптического волокна, помещенного в волоконно-оптический кабель, и оптически соединенный с волокном через оптический интерфейс когерентный фазочувствительный оптический рефлектометр, содержащий оптически соединенные с интерфейсом источник периодической последовательности оптических тестирующих сигналов, выполненный в виде последовательно оптически соединенных непрерывного лазера, акустооптического модулятора на бегущей акустической волне, формирующего периодическую последовательность импульсных тестирующих сигналов, и приемник рассеянного излучения, преобразующий рассеянное оптическое излучение в электрический сигнал, подаваемый в блок обработки, соединенный с блоком управления и синхронизации, соединенным с источником периодической последовательности оптических импульсов, источник периодической последовательности тестирующих сигналов выполнен с возможностью формирования тестирующих сигналов в виде пары импульсов равной длительности с задержкой второго импульса относительно первого и периодически изменяемой задержкой фазы оптической несущей волны второго импульса относительно фазы оптической несущей волны первого импульса, при этом источник периодической последовательности тестирующих сигналов выполнен с возможностью последовательной периодической задержки фазы несущей волны второго импульса относительно фазы одинаковой по частоте несущей волны первого импульса на 0, ½π, π и 3/2π, кроме того, источник периодической последовательности тестирующих сигналов выполнен с возможностью последовательной периодической задержки фазы несущей волны второго импульса относительно фазы одинаковой по частоте несущей волны первого импульса на 0, 2/3π и 4/3π, вместе с тем источник периодической последовательности тестирующих сигналов выполнен с возможностью формирования тестирующих сигналов в виде импульсов от 50 нс до 500 нс, помимо этого источник периодической последовательности тестирующих сигналов выполнен с возможностью формирования тестирующих сигналов в виде импульсов с различной частотой несущей волны, дополнительно источник периодической последовательности тестирующих сигналов выполнен с возможностью формирования тестирующих сигналов в виде импульсов с длительностью фронтов и спадов менее 20 нс, еще источник периодической последовательности тестирующих сигналов выполнен с возможностью формирования тестирующих сигналов в виде импульсов с задержкой второго импульса относительно первого на величину от 100 до 1000 нс, и наконец источник периодической последовательности тестирующих сигналов выполнен с возможностью формирования тестирующих сигналов в виде импульсов длительностью от 50 нс до 500 нс.The problem and the claimed technical result in the implementation of the invention are achieved by the fact that in a distributed sensor of acoustic and vibration effects, containing a sensing element in the form of optical fiber, placed in a fiber optic cable, and optically connected to the fiber through an optical interface, a coherent phase-sensitive optical reflectometer containing optically connected to the interface, a source of a periodic sequence of optical test signals, made in in the form of a serially optically coupled cw laser, an acousto-optical modulator on a traveling acoustic wave, forming a periodic sequence of pulsed test signals, and a scattered radiation receiver that converts the scattered optical radiation into an electrical signal supplied to the processing unit, connected to a control and synchronization unit connected to a periodic source optical pulse sequences, the source of the periodic sequence of test signals in it is complete with the possibility of generating test signals in the form of a pair of pulses of equal duration with a delay of the second pulse relative to the first and periodically changing phase delay of the optical carrier wave of the second pulse relative to the phase of the optical carrier wave of the first pulse, while the source of the periodic sequence of test signals is configured to sequentially periodically delay the phase carrier wave of the second pulse relative to the phase of the same frequency carrier wave of the
Изобретение иллюстрируется чертежами, гдеThe invention is illustrated by drawings, where
- на фиг. 1 схематически изображено предлагаемое устройство;- in FIG. 1 schematically shows the proposed device;
- на фиг. 2 показана амплитуда оптического поля для типичной последовательность двойных импульсов сформированная акустооптическим модулятором в частом случае тестирующей последовательности со сдвигом фаз на 0, ½π, π и 3/2π;- in FIG. Figure 2 shows the optical field amplitude for a typical double-pulse sequence generated by an acousto-optic modulator in the frequent case of a testing sequence with a phase shift of 0, ½π, π and 3 / 2π;
- на фиг. 3 показана типичная рефлектограмма для одной из парной последовательности импульсов;- in FIG. Figure 3 shows a typical trace for one of a pair of pulses;
- на фиг. 4 показан полученный из рефлектограмм сдвиг оптической фазы вследствие внешнего (лабораторного) воздействия на волокно как функция длины вдоль волокна и времени.- in FIG. Figure 4 shows the shift of the optical phase obtained from reflectograms due to external (laboratory) effects on the fiber as a function of length along the fiber and time.
Устройство включает в себя узкополосный непрерывный лазер 1, акустооптический модулятор 2, формирующий импульсы с требуемыми фазовыми сдвигами и временными задержками, оптический усилитель мощности 3, узел 4 ввода оптического излучения в чувствительный элемент 5 и вывода рассеянного излучения, оптический предварительный усилитель 6, оптический фильтр 7, фотоприемник 8, узел 9, содержащий блок обработки сигнала с процессором и блок управления и синхронизации, оптический усилитель 10.The device includes a narrow-
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
От лазера 1 непрерывное узкополосное излучение поступает на акустооптический модулятор 2, в соответствии с программой управления, вырезающий из него зондирующие группы коротких импульсов и вносящий требуемый фазовые сдвиги между импульсами. Пример простейшей зондирующей группы импульсов в виде последовательности парных прямоугольных импульсов с переменным фазовым сдвигом приведен на Фиг. 2. Для работы устройства требуется, чтобы длина оптической когерентности лазера существенно превышала расстояние между импульсами в зондирующей группе. Акустооптический модулятор помимо фазовых сдвигов может также изменять величину оптической несущей и в более широком смысле, динамически манипулировать оптическим спектром зондирующих импульсов, что позволяет перераспределять зоны интерференционной нечувствительности вдоль длины волокна.From the
Длина волны излучения, в частности, может составлять 1550 нм, что соответствует технически хорошо освоенному диапазону телекоммуникационной техники. Группы импульсов усиливаются в оптическом усилителе мощности 3 и через узел 4 поступают в чувствительный элемент 5 - оптическое волокно в кабеле, расположенном внутри или рядом с контролируемым объектом.The radiation wavelength, in particular, can be 1550 nm, which corresponds to a technically well-developed range of telecommunication equipment. The groups of pulses are amplified in an
В оптическом волокне 5 излучение рассеивается на неподвижных неоднородностях волокна без изменения частоты (рассеяние Рэлея). Часть излучения рассеивается назад и распространяется по волокну обратно, затем через узел 4 поступает на оптический предварительный усилитель 6 и после усиления и фильтрации узкополосным оптическим фильтром 7 излучение поступает на фотоприемник 8, где преобразуется в электрический сигнал и поступает на узел 9 для анализа и обработки.In the optical fiber 5, the radiation is scattered by the stationary inhomogeneities of the fiber without changing the frequency (Rayleigh scattering). Part of the radiation is scattered back and propagated through the fiber back, then through the
При импульсном возбуждении временная зависимость средней мощности сигнала обратного рассеяния и соответственно фототока фотоприемника 8 (рефлектограмма) имеет вид, близкий к экспоненте. Однако благодаря высокой когерентности исходного излучения эта рефлектограмма оказывается изрезанной случайным образом благодаря случайному характеру интерференции рассеянного излучения. Типичный вид когерентной рефлектограммы соответствующий одной зондирующей группе импульсов показан на Фиг. 3.When pulsed excitation, the time dependence of the average power of the backscattering signal and, accordingly, the photocurrent of the photodetector 8 (trace) has the form close to the exponent. However, due to the high coherence of the initial radiation, this trace is randomly cut due to the random nature of the interference of the scattered radiation. A typical view of a coherent reflectogram corresponding to one probe group of pulses is shown in FIG. 3.
В отсутствие виброакустических и других внешних воздействий на волокно, отличия между рефлектограммами от разных групп зондирующих импульсов, вызванные оптической интерференцией, зависят от набега оптической фазы в волокне. Поскольку фазовые и частотные характеристики каждой из групп известны, а набег оптической фазы одинаков для всех зондирующих групп, то этот фазовый набег вычисляется в результате анализа набора рефлектограмм. В частности, обработку рефлектограмм с целью восстановления оптической фазы можно осуществлять аналогично восстановлению фазы в широко используемом на практике методе оптического гетеродинирования.In the absence of vibroacoustic and other external influences on the fiber, differences between reflectograms from different groups of probe pulses caused by optical interference depend on the incursion of the optical phase in the fiber. Since the phase and frequency characteristics of each group are known, and the optical phase shift is the same for all probe groups, this phase shift is calculated as a result of analysis of the set of reflectograms. In particular, the processing of reflectograms in order to restore the optical phase can be carried out similarly to phase recovery in the widely used in practice optical heterodyning method.
При наличии виброакустического воздействия на чувствительный элемент 5 фазовый набег в области воздействия изменяется во времени пропорционально воздействию. Амплитуда изменения фазы определяется амплитудой воздействия, а временная задержка сигнала относительно момента запуска тестирующих импульсов в волокно однозначно определяет координату воздействия.In the presence of vibro-acoustic effects on the sensing element 5, the phase incursion in the area of influence changes in time in proportion to the effect. The amplitude of the phase change is determined by the amplitude of the impact, and the time delay of the signal relative to the moment the test pulses are launched into the fiber uniquely determines the coordinate of the effect.
Оптический фазовый сдвиг, обусловленный внешним воздействием на волокно, и координату воздействия определяет блок 9 путем обработки последовательности рефлектограмм. Фиг. 4 показывает пример результата такой обработки рефлектограмм, полученных в эксперименте. В этом примере зависящий от времени набег оптической фазы создавался пьезомодулятором, воздействующим на волокно с частотой 30 Гц и расположенным на участке волокна вблизи отметки 200 м. В данном случае использовалась последовательность парных импульсов, схожая с показанной на Фиг. 2, при длительности импульсов 200 нс, задержке между ними 300 нс и задержке между группами импульсов равной 0,5 мсек.The optical phase shift due to the external action on the fiber and the coordinate of the action are determined by block 9 by processing the sequence of reflectograms. FIG. 4 shows an example of the result of such processing of reflectograms obtained in the experiment. In this example, a time-dependent optical phase incursion was created by a piezomodulator acting on a fiber with a frequency of 30 Hz and located on a fiber section near the 200 m mark. In this case, a pair of pulse pulses was used, similar to that shown in FIG. 2, with a pulse duration of 200 ns, a delay between them of 300 ns, and a delay between pulse groups of 0.5 ms.
Далее приведем ряд сравнений с прототипом для пояснения физического смысла заявленного технического результата.Next, we give a series of comparisons with the prototype to explain the physical meaning of the claimed technical result.
Предложенное устройство отличается от прототипа тем, что блок управления 9 с помощью акустооптического модулятора формирует группы зондирующих импульсов с индивидуальными фазочастотными характеристиками.The proposed device differs from the prototype in that the control unit 9 with the help of an acousto-optical modulator forms a group of probe pulses with individual phase-frequency characteristics.
Предложенное устройство отличается от прототипа также тем, что сортировка и обработка рефлектограмм производится с учетом индивидуальных фазочастотных характеристик зондирующих групп, что позволяет однозначно восстановить набег оптической фазы в волокне, а также зафиксировать его изменение при возникновении внешнего воздействия.The proposed device differs from the prototype also in that the sorting and processing of reflectograms is carried out taking into account the individual phase-frequency characteristics of the probe groups, which allows you to uniquely restore the incursion of the optical phase in the fiber, as well as record its change when external exposure occurs.
Измерение оптической фазы рефлектограммы вместо интенсивности, как было реализовано в прототипе, позволяет добиться линейной и однородной чувствительности к внешнему воздействию вдоль всей длины волокна (датчика), что существенно упрощает обработку и интерпретацию данных о внешнем воздействии.The measurement of the optical phase of the trace instead of intensity, as was implemented in the prototype, allows to achieve a linear and uniform sensitivity to external influences along the entire length of the fiber (sensor), which greatly simplifies the processing and interpretation of data on external influences.
Другие отличия в свете заявленного технического результата: манипуляция временными задержками между импульсами, а также их фазочастотными характеристиками позволяет уменьшить вероятность возникновения зон нечувствительности в волокне-датчике, что дополнительно повышает надежность устройства по сравнению с прототипом и ближайшими аналогами.Other differences in the light of the claimed technical result: the manipulation of time delays between pulses, as well as their phase-frequency characteristics, reduces the likelihood of dead zones in the fiber sensor, which further increases the reliability of the device compared to the prototype and the closest analogues.
Наличие причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков заявляемого устройства и достигаемым техническим результатом наглядно показано в Таблице 1.The presence of a causal relationship between the totality of the essential features of the claimed device and the achieved technical result is clearly shown in Table 1.
Использование изобретения позволяет оперативно выявлять нарушения целостности периметра протяженного объекта либо фиксировать какие-либо воздействия изнутри или извне на протяженный объект. При этом устройство позволяет определить координаты места дефекта или точки воздействия на объект.The use of the invention allows you to quickly detect violations of the integrity of the perimeter of an extended object or to fix any effects from inside or outside on an extended object. Moreover, the device allows you to determine the coordinates of the location of the defect or the point of impact on the object.
С учетом изложенного можно сделать вывод о том, что поставленная задача - повышение надежности устройства - решена, и заявленный технический результат - достижение линейного отклика устройства к внешнему воздействию, равномерное распределение чувствительности вдоль длины волокна (датчика) и уменьшение вероятности возникновения зон нечувствительности при сохранении присущей прототипу простоты и управляемости оптической схемы - достигнут.Based on the foregoing, we can conclude that the task - improving the reliability of the device - is solved, and the claimed technical result is to achieve a linear response of the device to external influences, a uniform distribution of sensitivity along the length of the fiber (sensor) and a decrease in the likelihood of dead zones while maintaining the inherent the prototype of the simplicity and controllability of the optical circuit is achieved.
Claims (7)
источник периодической последовательности тестирующих сигналов выполнен с возможностью формирования тестирующих сигналов в виде пары импульсов равной длительности с задержкой второго импульса относительно первого и периодически изменяемой задержкой фазы оптической несущей волны второго импульса относительно фазы оптической несущей волны первого импульса.1. A distributed sensor of acoustic and vibration effects, containing a sensing element in the form of optical fiber, placed in a fiber optic cable, and optically connected to the fiber through an optical interface, a coherent phase-sensitive optical reflectometer containing a source of a periodic sequence of optical test signals optically connected to the interface, made in the form of a serially optically connected cw laser, acousto-optic traveling ac modulator an acoustic wave generating a periodic sequence of pulsed test signals, and a scattered radiation receiver that converts the scattered optical radiation into an electrical signal supplied to a processing unit connected to a control and synchronization unit connected to a source of a periodic sequence of optical pulses, characterized in that
the source of the periodic sequence of test signals is configured to generate test signals in the form of a pair of pulses of equal duration with a delay of the second pulse relative to the first and periodically variable phase delay of the optical carrier wave of the second pulse relative to the phase of the optical carrier wave of the first pulse.
источник периодической последовательности тестирующих сигналов выполнен с возможностью последовательной периодической задержки фазы несущей волны второго импульса относительно фазы одинаковой по частоте несущей волны первого импульса на 0, 1/2π, π и 3/2π.2. The device according to p. 1, characterized in that
the source of the periodic sequence of test signals is configured to sequentially periodically delay the phase of the carrier wave of the second pulse relative to the phase of the same frequency carrier wave of the first pulse by 0, 1 / 2π, π and 3 / 2π.
источник периодической последовательности тестирующих сигналов выполнен с возможностью последовательной периодической задержки фазы несущей волны второго импульса относительно фазы одинаковой по частоте несущей волны первого импульса на 0, 2/3π и 4/3π.3. The device according to p. 1, characterized in that
the source of the periodic sequence of test signals is configured to sequentially periodically delay the phase of the carrier wave of the second pulse relative to the phase of the same frequency of the carrier wave of the first pulse by 0, 2 / 3π and 4 / 3π.
источник периодической последовательности тестирующих сигналов выполнен с возможностью формирования тестирующих сигналов в виде импульсов длительностью от 50 до 500 нс.4. The device according to p. 1, characterized in that
the source of the periodic sequence of test signals is configured to generate test signals in the form of pulses of duration from 50 to 500 ns.
источник периодической последовательности тестирующих сигналов выполнен с возможностью формирования тестирующих сигналов в виде импульсов с различной несущей частотой.5. The device according to p. 1, characterized in that
the source of the periodic sequence of test signals is configured to generate test signals in the form of pulses with different carrier frequencies.
источник периодической последовательности тестирующих сигналов выполнен с возможностью формирования тестирующих сигналов в виде импульсов с длительностью фронтов и спадов менее 20 нс.6. The device according to p. 1, characterized in that
the source of the periodic sequence of test signals is configured to generate test signals in the form of pulses with a duration of edges and drops of less than 20 ns.
источник периодической последовательности тестирующих сигналов выполнен с возможностью формирования тестирующих сигналов в виде импульсов с задержкой второго импульса относительно первого на величину от 100 до1000 нс. 7. The device according to p. 1, characterized in that
the source of the periodic sequence of test signals is configured to generate test signals in the form of pulses with a delay of the second pulse relative to the first by an amount from 100 to 1000 ns.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014122233/28A RU2562689C1 (en) | 2014-06-02 | 2014-06-02 | Distributed sensor of acoustic and vibration action |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014122233/28A RU2562689C1 (en) | 2014-06-02 | 2014-06-02 | Distributed sensor of acoustic and vibration action |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2562689C1 true RU2562689C1 (en) | 2015-09-10 |
Family
ID=54073757
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014122233/28A RU2562689C1 (en) | 2014-06-02 | 2014-06-02 | Distributed sensor of acoustic and vibration action |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2562689C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2650620C1 (en) * | 2017-04-20 | 2018-04-16 | Общество с ограниченной ответственностью "Т8 Сенсор" (ООО "Т8 Сенсор") | Distributed sensor |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110149295A1 (en) * | 2008-08-27 | 2011-06-23 | Qinetiq Limited | Phased Based Sensing |
| US20120060615A1 (en) * | 2009-05-27 | 2012-03-15 | Mahmoud Farhadiroushan | Method and apparatus for optical sensing |
| GB2489760A (en) * | 2011-04-08 | 2012-10-10 | Qinetiq Ltd | Distributed fibre optic sensing with a phase value based on a quality metric |
| RU2477838C1 (en) * | 2011-10-28 | 2013-03-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ПетроФайбер" | Coherent optical reflectometer for detecting vibration action |
-
2014
- 2014-06-02 RU RU2014122233/28A patent/RU2562689C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110149295A1 (en) * | 2008-08-27 | 2011-06-23 | Qinetiq Limited | Phased Based Sensing |
| US20120060615A1 (en) * | 2009-05-27 | 2012-03-15 | Mahmoud Farhadiroushan | Method and apparatus for optical sensing |
| GB2489760A (en) * | 2011-04-08 | 2012-10-10 | Qinetiq Ltd | Distributed fibre optic sensing with a phase value based on a quality metric |
| RU2477838C1 (en) * | 2011-10-28 | 2013-03-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ПетроФайбер" | Coherent optical reflectometer for detecting vibration action |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2650620C1 (en) * | 2017-04-20 | 2018-04-16 | Общество с ограниченной ответственностью "Т8 Сенсор" (ООО "Т8 Сенсор") | Distributed sensor |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10429234B2 (en) | Distributed fiber optic acoustic detection device | |
| EP3376169B1 (en) | Temperature or strain distribution sensor | |
| Posey Jr et al. | Strain sensing based on coherent Rayleigh scattering in an optical fibre | |
| US9983069B2 (en) | Measuring apparatus and measuring method | |
| CA2915971C (en) | Improvements in fibre optic distributed sensing | |
| CN105910633B (en) | Optical sensor and application method | |
| Zhang et al. | Analysis and reduction of large errors in Rayleigh-based distributed sensor | |
| Zhu et al. | Active Compensation Method for Light Source Frequency Drifting in $\Phi $-OTDR Sensing System | |
| KR101130344B1 (en) | Apparatus and method of distributed fiber sensor using Brillouin optical time domain analysis based on Brillouin dynamic grating | |
| US20140208855A1 (en) | Distributed Acoustic Sensing with Multimode Fiber | |
| CN106840222B (en) | A kind of distributed optical fiber sensing system and its suppressing method inhibiting common-mode noise | |
| Chen et al. | Distributed fiber-optic acoustic sensor with sub-nano strain resolution based on time-gated digital OFDR | |
| Lu et al. | Numerical modeling of Fcy OTDR sensing using a refractive index perturbation approach | |
| RU2532562C1 (en) | Distributed sensor of acoustic and vibration actions | |
| Ren et al. | Study of Ф-OTDR stability for dynamic strain measurement in piezoelectric vibration | |
| Zhou et al. | Distributed vibration and temperature simultaneous sensing using one optical fiber | |
| RU2516346C1 (en) | Apparatus for monitoring vibroacoustic characteristics of extended object | |
| Zhan et al. | A high performance distributed sensor system with multi-intrusions simultaneous detection capability based on phase sensitive OTDR | |
| RU2562689C1 (en) | Distributed sensor of acoustic and vibration action | |
| Li et al. | A high-performance DAS system using point-backscattering-enhanced fiber and study of its noise characteristics | |
| Bengalskii et al. | Effect of strong local stretching of sensing fibre on the operation of a phase-sensitive optical time-domain reflectometer | |
| RU2566603C1 (en) | Distributed sensor of acoustic and vibration impacts | |
| US11796419B2 (en) | Distributed Brillouin laser sensor | |
| Alekseev et al. | A Fiber Phase-Sensitive Optical Time-Domain Reflectometer for Engineering Geology Application | |
| RU2650620C1 (en) | Distributed sensor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20160801 |
|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20161201 |
|
| QC41 | Official registration of the termination of the licence agreement or other agreements on the disposal of an exclusive right |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20161201 Effective date: 20190328 |
|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20200116 |