Faseroptische WLPI Technologie

Für präzise Messungen in den anspruchsvollsten Anwendungen.

Vorteile von WLPI im Vergleich zu anderen faseroptischen Technologien

Gegenüber elektronischen Sensoren bieten faseroptische Sensoren generell einige große Vorteile, beispielsweise ihre Unempfindlichkeit / Immunität gegenüber elektromagnetischen Störungen und Hochspannungen. Sie sind eigensicher, unempfindlich gegen-über Blitzeinschlägen und können mit kleinsten Abmessungen ausgeführt werden. Die Weißlicht-Polarisationsinterferometrie (WLPI) hat darüber hinaus, insbesondere gegenüber konventionellen faseroptischen Technologien wie beispielsweise auf Faser Bragg beruhende Sensoren, weitere Vorteile.

WLPI Technologie setzt Maßstäbe in Präzision und Flexibilität:

 

  • Faseroptische Weißlicht-Polarisations-Interferometrie (WLPI) ist eine patentierte faseroptische Technologie
  • Ermöglicht präzise Messungen in anspruchsvollen Anwendungen
  • Bietet bietet ein Höchstmaß an Flexibilität im Sensordesign
  • Liefert präzise Messwerte auch in extrem widrigen Umgebungen

Vorteile gegenüber Faser-Bragg-Technologie: 

 

  • Einfachere Installation, Anpassung und Handhabung 
  • Höhere Stabilität, Zuverlässigkeit und Sicherheit
  • Wartungsfrei
  • Leichte und kleine Bauweise
  • Multifunktionaler Einsatz

 

 

Einfachere Installation / Handhabung

Im Gegensatz zur Faser-Bragg-Technologie haben die Lichtwellenleiter in der WLPI-Technologie nur die Aufgabe das Lichtsignal zwischen Sensor und Auswerteeinheit zu übertragen, daher kann der Lichtwellenleiter mühelos in der Länge angepasst werden. Dazu stehen optische Verlänge-rungskabel zur Verfügung die sich über Steckanschlüsse miteinander verbinden lassen, mühevolles Spleißen des LWL ist nicht erforderlich. Die Montage kann je nach Ap-plikation z.B. durch Punktschweißung, Klebung oder auch durch vollständige Integration in einem Bauteil oder einer Konstruktion erfolgen.


Einfachere Anpassung an Anforderung / Flexibilität

Für die Messgrößen Dehnung, Druck, Weg und Temperatur stehen einige Standard-Sensoren zur Verfügung. Diese Sensoren werden stets an die Anforderung der Anwendung angepasst um sowohl eine optimale Funktion als auch Schutz des Sensors zu gewährleisten. Das Sensordesign eines Drucksensors zur Überwachung eines Treibstofffüll-standes unterscheidet sich sehr von einem Sensor der an die rauen Bedingungen und hohen Temperaturen in der Tiefe einer Ölquelle angepasst wurde, obwohl die Funktionsweise und die verwendete Technologie identisch ist.


Höhere Stabilität

Schwankungen der Lichtintensität haben keine Auswirkungen auf die WLPI-Sensoren, da ihre Funktion nicht auf Intensitätsänderungen beruht, sondern auf der Weglängenänderung im Interferometer. Dadurch können sich optische Verluste, beispielsweise aufgrund von Verlusten im Stecker, Bewegung oder Biegung der Faser nicht auf die Leistungs-fähigkeit des Systems auswirken. Der extrinsische Charakter der WLPI-Technologie ist insbe-sondere für die faseroptische Dehnungsmessung relevant, da die WLPI-Sensoren im Gegensatz zu Faser-Bragg-Sensoren unempfindlich gegen Querdehnungen sind. Zudem entfällt die bei Fiber-Bragg-Sensoren notwendige Temperaturkompensation.

Höhere Zuverlässigkeit

Bei durchgängiger Nutzung des Systems mit der maximalen Lichtintensität beträgt der MTBF-Wert 100.000 Stunden. In der Praxis wird die Lichtquelle nur sehr selten oberhalb von 50% der maximalen Intensität betrieben.


Höhere Sicherheit

Hinsichtlich der erzeugten Energie ist die WLPI sicherer als Laser basierte faseroptische Messverfahren. Für den Fall, dass die Lichtquelle mit maximaler Intensität arbeitet und die Länge des LWL auf 1 cm begrenzt betrüge, wäre die maximal Messbare Intensität am Ende der Faser kleiner als einige Mikrowatt. Im Vergleich dazu kann ein Laser im Stör-fall eine Leistung von einigen hundert Milliwatt abgeben.


Wartungsfrei

Eine breitbandige Lichtquelle wie sie für die WLPI Tech-nologie verwendet wird, muss nicht kalibriert werden. Bei Laser basierte faseroptische Verfahren wie beispielsweise die Faser-Bragg-Technologie müssen regelmäßige War-tungen und Kalibrierungen erfolgen, um das Driftverhalten zu kompensieren und die Wellenlänge und Intensität zu korrigieren.


Leicht und kleine Bauweise

Die WLPI-basierten Sensoren können in sehr kleinen Abmessungen ausgeführt werden. Zudem lassen sich alle Komponenten die zur Signalauswertung benötigt werden auf einem Modul unterbringen, dass in etwa die Größe einer Kreditkarte aufweist.

 

Vielseitig

Es ist möglich, mit der gleichen Signalauswerteeinheit alle angebotenen Messgrößen zu erfassen.

Die nachfolgenden Abbildungen zeigen schematische Darstellungen des Sensordesigns für die entsprechende Messgröße (Temperatur, Druck, Dehnung, Kraft und Weg):