СИСТЕМА ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ КАБЕЛЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ ВОЛОКОННЫХ БРЭГГОВСКИХ РЕШЁТОК

Авторы

  • Алия Калижанова Институт информационных и вычислительных технологий КН МНВО РК , Алматинский университет энергетики и связи имени Г. Даукеева
  • Айнур Козбакова Институт информационных и вычислительных технологий КН МНВО РК , Алматинский технологический университет,
  • Мурат Кунелбаев Институт информационных и вычислительных технологий КН МНВО РК
  • Жалау Айткулов Институт информационных и вычислительных технологий КН МНВО РК, Казахский национальный женский педагогический университет
  • Чингис Кеншимов Институт информационных и вычислительных технологий КН МНВО РК

DOI:

https://doi.org/10.52167/1609-1817-2023-127-4-181-188

Ключевые слова:

волоконно-оптический датчик, брэговские решетки, температура, кабель

Аннотация

В данной статье рассматривается система измерения температуры кабеля с применением волоконных Брэгговских решёток. Система измерения температуры и удлинения кабеля воздушной линии электропередачи включает в себя провод линии электрической передачи, который состоящий из двух штуцеров, при этом в штуцерах имеются пазы, в котором прилеплена медная пластина с определенной длиной, в медной пластине имеется лунка, в котором залита эпоксидная смола, наклонную волоконную решетку Брэгга, которая записана на многомодоводом оптическом волокне, оптическую муфту, ультрафиолетового эксимерного лазера и оптоволоконный соединитель, детектор мощности света. Экспериментальные результаты показывают. что погрешность измерения, и погрешность результата калибровки датчика составляет 0,0634°C; время нахождения неполадки системы не превосходит 3,24 с. Система имеет высокую точностью измерений и превосходной стабильностью, может быть адаптирована к реальным системам измерения температуры и имеет определенную практическую ценность.

 

Биографии авторов

Алия Калижанова, Институт информационных и вычислительных технологий КН МНВО РК , Алматинский университет энергетики и связи имени Г. Даукеева

к. ф.-м. н., Алматы, Казахстан, kalizhanova_aliya@mail.ru

Айнур Козбакова, Институт информационных и вычислительных технологий КН МНВО РК , Алматинский технологический университет,

PhD, Алматы, Казахстан, ainur79@mail.ru

Мурат Кунелбаев, Институт информационных и вычислительных технологий КН МНВО РК

старший преподаватель, Алматы, Казахстан, murat7508@yandex.kz

Жалау Айткулов, Институт информационных и вычислительных технологий КН МНВО РК, Казахский национальный женский педагогический университет

старший преподаватель, Алматы, Казахстан, jalau@mail.ru

Чингис Кеншимов, Институт информационных и вычислительных технологий КН МНВО РК

PhD, Алматы, Казахстан, kenshimov.chingiz@gmail.com

Библиографические ссылки

[1] Schütze, A.; Helwig, N.; Schneider, T. Sensors 4.0—Smart sensors and measurement technology enable Industry 4.0. J. Sens. Sens. Syst. 2018, 7, 359–371.

[2] Javaid, M.; Haleem, A.; Singh, R.P.; Rab, S.; Suman, R. Significance of sensors for industry 4.0: Roles, capabilities, and applications. Sens. Int. 2021, 2, 100110.

[3] Oztemel, E.; Gursev, S. Literature review of Industry 4.0 and related technologies. J. Intell. Manuf. 2020, 31, 127–182

[4] Thoben, K.D.; Wiesner, S.; Wuest, T. “Industrie 4.0” and Smart Manufacturing—A Review of Research Issues and Application Examples. Int. J. Autom. Technol. 2017, 11, 4–16

[5] Georgilakis, P.S. Spotlight on Modern Transformer Design; Power Systems; Springer: London, UK, 2009; Volume 38.

[6] Ba̧ba, S. Multiparameter reliability model for SiC power MOSFET subjected to repetitive thermomechanical load. Bull. Pol. Acad. Sci. Tech. Sci. 2021, 69, e137386

[7] Oh, K.Y.; Epureanu, B.I. Characterization and modeling of the thermal mechanics of lithium-ion battery cells. Appl. Energy 2016, 178, 633–646.

[8] Oh, K.Y.; Siegel, J.B.; Secondo, L.; Kim, S.U.; Samad, N.A.; Qin, J.; Anderson, D.; Garikipati, K.; Knobloch, A.; Epureanu, B.I.; et al. Rate dependence of swelling in lithium-ion cells. J. Power Sources 2014, 267, 197–202.

[9] Duan, J.; Tang, X.; Dai, H.; Yang, Y.; Wu, W.; Wei, X.; Huang, Y. Building Safe Lithium-Ion Batteries for Electric Vehicles: A Review. Electrochem. Energy Rev. 2020, 3, 1–42.

[10] Raijmakers, L.H.; Danilov, D.L.; Eichel, R.A.; Notten, P.H. A review on various temperature-indication methods for Li-ion batteries. Appl. Energy 2019, 240, 918–945.

[11] Hill, K.; Meltz, G. Fiber Bragg grating technology fundamentals and overview. J. Light. Technol. 1997, 15, 1263–1276.

[12] Kersey, A.; Davis, M.; Patrick, H.; LeBlanc, M.; Koo, K.; Askins, C.; Putnam, M.; Friebele, E. Fiber grating sensors. J. Light. Technol. 1997, 15, 1442–1463.

[13] Rao, Y.J.J. In-fibre Bragg grating sensors. Meas. Sci. Technol. 1997, 8, 355–375.

[14] Othonos, A. Fiber Bragg Gratings. Rev. Sci. Instrum. 1997, 68, 4309

[15] Lee, B. Review of the present status of optical fiber sensors. Opt. Fiber Technol. 2003, 9, 57–79.

[16] Chai, Q.; Luo, Y. Review on fiber-optic sensing in health monitoring of power grids. Opt. Eng. 2019, 58, 1.

[17] Girard, S.; Morana, A.; Ladaci, A.; Robin, T.; Mescia, L.; Bonnefois, J.J.; Boutillier, M.; Mekki, J.; Paveau, A.; Cadier, B.; et al. Recent advances in radiation-hardened fiber-based technologies for space applications. J. Opt. 2018, 20, 093001.

[18] Ecke, W.; Latka, I.; Willsch, R.; Reutlinger, A.; Graue, R. Fibre optic sensor network for spacecraft health monitoring. Meas. Sci. Technol. 2001, 12, 974–980.

[19] Mihailov, S.J. Fiber Bragg Grating Sensors for Harsh Environments. Sensors 2012, 12, 1898–1918.

[20] Schena, E.; Tosi, D.; Saccomandi, P.; Lewis, E.; Kim, T. Fiber Optic Sensors for Temperature Monitoring during Thermal Treatments: An Overview. Sensors 2016, 16, 1144.

[21] Davis, K.M.; Miura, K.; Sugimoto, N.; Hirao, K. Writing waveguides in glass with a femtosecond laser. Opt. Lett. 1996, 21, 1729.

[22] Martinez, A.; Dubov, M.; Khrushchev, I.; Bennion, I. Direct writing of fibre Bragg gratings by femtosecond laser. Electron. Lett. 2004, 40, 1170.

[23] Sutapun, B. Pd-coated elastooptic fiber optic Bragg grating sensors for multiplexed hydrogen sensing. Sens. Actuators B Chem. 1999, 60, 27–34.

[24] Yeo, T.; Sun, T.; Grattan, K.; Parry, D.; Lade, R.; Powell, B. Characterisation of a polymer-coated fibre Bragg grating sensor for relative humidity sensing. Sens. Actuators B Chem. 2005, 110, 148–156.

[25] Zhang, Y.; Feng, D.; Liu, Z.; Guo, Z.; Dong, X.; Chiang, K.; Chu, B. High-sensitivity pressure sensor using a shielded polymer-coated fiber Bragg grating. IEEE Photonics Technol. Lett. 2001, 13, 618–619

[26] Sahota, J.K.; Gupta, N.; Dhawan, D. Fiber Bragg grating sensors for monitoring of physical parameters: A comprehensive review. Opt. Eng. 2020, 59, 1.

[27] Kashyap, R. Fiber Bragg Gratings; Optics and Photonics; Academic Press: Burlington, VT, USA, 2009; ISBN 9780080919911.

[28] Lo Presti, D.; Massaroni, C.; D’Abbraccio, J.; Massari, L.; Caponero, M.; Longo, U.G.; Formica, D.; Oddo, C.M.; Schena, E. Wearable System Based on Flexible FBG for Respiratory and Cardiac Monitoring. IEEE Sens. J. 2019, 19, 7391–7398.

[29] Cusano, A.; Cutolo, A.; Albert, J. Fiber Bragg Grating Sensors: Recent Advancements, Industrial Applications and Market Exploitation; Bentham Science Publishers: Sharjah, United Arab Emirates, 2012.

Загрузки

Опубликован

25.08.2023

Как цитировать

Калижанова, А., Козбакова, А., Кунелбаев, М., Айткулов, Ж. ., & Кеншимов, Ш. (2023). СИСТЕМА ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ КАБЕЛЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ ВОЛОКОННЫХ БРЭГГОВСКИХ РЕШЁТОК. Вестник КазАТК, 127(4), 181–188. https://doi.org/10.52167/1609-1817-2023-127-4-181-188

Выпуск

Раздел

Автоматизация, телемеханика, связь, компьютерные науки

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)

<< < 1 2