Detecció Acústica Distribuïda

La Detecció Acústica Distribuïda (de l'anglés, Distributed Acoustic Sensing - DAS) és una tecnologia innovadora basat en la dispersió de Rayleigh, que utilisa cables de fibra òptica com a sensors acústics per a proporcionar detecció de tensió distribuïda. Esta tecnologia permet detectar vibracions, ones acústiques o moviments a lo llarc del cable, oferint un sistema de monitoreo alvançat utilisat en diverses indústries.

Principi de Funcionament

Els sistemes DAS funcionen emetent llum làser a través d'un cable de fibra òptica. Les vibracions i els canvis mecànics a lo llarc de la fibra causen alteracions en l'índex de refracció del cable, lo que genera una dispersió de la llum. Este fenomen s'analisa per a detectar events acústics en temps real.

El valor màxim de deformació que es pot medir depén de la relació portadora/soroll de la senyal òptica de tornada. El nivell de la portadora està determinat en gran mida per l'amplitut de la senyal òptica, mentres que el soroll és una combinació d'una varietat de fonts, inclós el soroll del làser, el soroll electrònic i el soroll del detector.

Resolució espacial i periodo de mostreig espacial

La resolució espacial està determinada principalment per la duració del pols transmés, en un pols de 100 ns donant una resolució de 10 m com a valor típic. La cantitat de llum reflectida és proporcional a la llongitut del pols, per lo que existix un equilibri entre la resolució espacial i l'alcanç màxim. Per a millorar l'alcanç màxim, s'utilisaria una llongitut de pols més llarga que aumente el nivell de llum reflectida. Pero açò conduïx a una resolució espacial menor. Per a que dos senyals siguen independents, deuen obtindre's de dos punts de la fibra que estiguen separats a lo manco per la resolució espacial. És possible obtindre mostres en separacions menors que la resolució espacial i, encara que açò produïx senyals que no són independents entre sí, este enfocament oferix ventages en algunes aplicacions. La separació entre els punts de mostreig a voltes es denomina periodo de mostreig espacial.

Taxa d'adquisició

Ans que es puga transmetre el següent pulse làser, el pols anterior deu haver tingut temps de viajar fins a l'extrem més alluntat de la fibra i de que les reflexions des d'allí retornen; de lo contrari, les reflexions retornarien des de diferents seccions de la fibra al mateix temps i el sistema no funcionaria correctament. Per a una fibra 50 km de llarc la freqüència de pols màxima és de poc més de 2 kHz. Per lo tant, es poden medir tensions que varien en freqüències de fins a la freqüència de Nyquist d'1 kHz. Les fibres més curtes permeten clarament taxes d'adquisició més elevades.

Medicions de temperatura

Encara que el sistema és sensible tant a les variacions de temperatura com a les de tensió, estes a sovint poden separar-se, ya que les degudes a la temperatura tendixen a ocórrer en un ranc de freqüència més baix que la tensió. A diferència d'atres tècniques de fibra distribuïda, com les basades en Brillouin o dispersió Raman, la detecció acústica distribuïda solament pot detectar canvis en la temperatura, en lloc del seu valor absolut.

Àrees d'Aplicació

• Supervisió d'Infraestructures Monitoreo de ponts, túnels i atres infraestructures crítiques per a detectar possibles danys.
• Indústria Energètica Detecció de fugues en oleoductes i gasoductes, aixina com supervisió de llínees elèctriques.
• Sistemes de Seguritat Protecció de perímetros en instalacions sensibles.
• Monitoreo Sísmic Supervisió de moviments del sol i activitat sísmica en temps real.