Непрекращающиеся
пожары с
многочисленными жертвами все острее ставят проблему обеспечения контроля их состояния. Решение задачи обеспечения всестороннего и непрерывного
контроля состояния зданий и сооружений продолжает привлекать внимание ученых и
инженеров. Британским ученым удалось разработать на основе обычного
оптоволокна датчики температуры, деформации и давления, которые сохраняют работоспособность даже в
экстремальных условиях – в том числе при высоких температурах и в мощных электромагнитных полях, когда обычная
электроника начинает давать сбои.
Как сообщает Nature, исследовательская группа из университета Гериотта-Ватта в Эдинбурге под руководством Юлиана Джонса (Julian Jones) предложила использовать в новом качестве оптоволоконные кабеля, широко используемые ныне в сетях передачи данных. Британским ученым удалось существенно расширить их возможности, создав на их основе датчики температуры, деформации и давления.
Датчик температуры на основе оптоволокна позволяет определить ее изменения по характеру прохождения света по кабелю. Источником излучения служит полупроводниковый лазер, аналогичный используемым в дисководах. Пучок света расщепляется, одна его часть направляется по эталонному каналу, другая – по специально разработанному оптоволокну, длина которого меняется с температурой вследствие температурного расширения. Последующее сравнение двух сигналов позволяет определить разность хода двух лучей, а по ней – температурные различия.
Еще один тип волоконно-оптических датчиков, разработанных учеными из Шотландии в сотрудничестве с НАСА, позволяет выявить изменения в форме объектов. Для этого используется специальное волокно, в котором имеется не один сердечник, а четыре, расположенных в виде четырех лепестков и делящих волокно на четыре канала. При изгибе волокна ход лучей в этих четырех каналах меняется, что дает возможность регистрации даже малых деформаций.
На основе оптоволокна британским ученым удалось разработать также датчик давления. Для этого они при помощи мощного лазера проделали отверстие в одном из концов оптического кабеля и закрыли его легкой мембраной, меняющей форму при изменении внешнего давления.
Поделиться