Dağıtık Akustik Algılama (DAS)

Dağıtık Akustik Algılama (DAS)

Dağıtık Akustik Algılama (DAS, İngilizce: Distributed Acoustic Sensing), fiber optik kabloları sensör olarak kullanarak gerilimi ve akustik olayları algılamayı sağlayan yenilikçi bir teknolojidir. Rayleigh saçılımı prensibine dayanan bu teknoloji, kablo boyunca oluşan titreşimleri ve mekanik değişiklikleri tespit etmek için kullanılır ve birçok sektörde gelişmiş izleme çözümleri sunar.

Çalışma Prensibi

DAS sistemleri, fiber optik kablolar boyunca lazer ışığı göndererek çalışır. Kabloda meydana gelen titreşimler ve mekanik değişimler, ışığın kırılma indisinde değişimlere neden olur. Bu değişimler analiz edilerek akustik olaylar gerçek zamanlı olarak algılanır.

Optik sinyalin taşıyıcı-gürültü oranı, ölçülebilecek maksimum deformasyon seviyesini belirler. Taşıyıcı sinyal seviyesi, lazer sinyalinin genliği gibi çeşitli faktörlere bağlıdır.

Çözünürlük ve Örnekleme Süresi

• Çözünürlük: Fiber üzerindeki noktalar arasındaki çözünürlük, lazer ışığının darbe süresine bağlıdır. Örneğin, 100 ns'lik bir darbe süresi tipik olarak 10 metrelik bir çözünürlük sağlar. Daha uzun darbeler daha fazla yansıma sağlasa da çözünürlüğü düşürür.
• Örnekleme Süresi: Fiber uzunluğuna bağlı olarak örnekleme sıklığı belirlenir. 50 km uzunluğundaki bir fiber için maksimum darbe frekansı yaklaşık 2 kHz'dir.

Sıcaklık Ölçümleri

DAS, sıcaklık değişimlerini algılayabilir ancak mutlak sıcaklık değerlerini ölçemez. Bu özellik, Brillouin veya Raman saçılımına dayalı diğer fiber optik algılama teknolojilerinden farklıdır.

Uygulama Alanları

DAS teknolojisi, geniş bir yelpazede kullanım imkanı sunmaktadır:

• Altyapı İzleme: Köprüler, tüneller ve diğer kritik altyapıların izlenmesi.
• Enerji Sektörü: Boru hatlarında kaçak tespiti ve enerji iletim hatlarının izlenmesi.
• Güvenlik Sistemleri: Hassas tesislerde çevre güvenliği sağlanması.
• Sismik İzleme: Zemin hareketlerinin ve deprem aktivitelerinin izlenmesi.

Avantajlar

• Yüksek Ölçeklenebilirlik: Tek bir sistemle yüzlerce kilometrelik izleme.
• Dayanıklılık: Elektromanyetik parazitlere karşı direnç.
• Düşük Bakım Maliyeti: Fiber optik kabloların uzun ömürlü olması.
• Esneklik: Farklı uygulama ve çevrelere uyarlanabilir.

Kaynaklar

• «Patente: Método y aparato para detección de intrusión por fibra óptica» Consultado el 2 de enero de 2025.
• Cedilnik, Gregor (2018). «Extensión de alcance de la detección acústica distribuida por fibra hasta 125 km sin amplificación». IEEE Sensors Letters 3 (3): 1-4.
• Wagner, Adrian; Nash, Andrew; Michelberger, Frank; Grossberger, Hirut; Lancaster, Gavin (2023). «La efectividad de la detección acústica distribuida (DAS) para la detección de rieles rotos». Energies 16 (1): 522.
• «ISSN - Energies».
• «Cable de detección distribuida en entornos industriales | Corning».
• «Productos DAS de FOTAS». SAMM Teknoloji.

Ayrıca bakınız

• Dağıtık Sıcaklık Algılama (DTS)