حسگر فیبر نوری توری براگ برای سنجش فشار در صنعت نفت و گاز

افزایش پیچیدگی عملیات استخراج و بهره برداری از منابع نفت و گاز به ویژه در مخازن عمیق و فوق عمیق، نیاز مبرمی به فناوری های نوین اندازه گیری و پایش مستمر ایجاد کرده است. در این راستا سنسورهای فیبر نوری مبتنی بر توری براگ (FBG) به دلیل مزایای شاخصی نظیر ایمنی ذاتی در محیط های قابل انفجار، مقاومت بالا در برابر شرایط سخت محیطی (فشار و دمای بالا)، دقت فوق العاده و قابلیت شبکه سازی (multiplexing)، جایگاه ویژه ای یافته اند. در این مقاله، پاسخ طیفی یک حسگر فیبر نوری از نوع توری براگ (FBG) تحت مقادیر مختلف فشار، با استفاده از نظریه مد کوپل شده (CMT) و روش ماتریس انتقال شبیه سازی و تحلیل شده است. نتایج به وضوح نشان می دهد که با افزایش فشار از مقادیر کم تا ۵۰ مگاپاسکال، طول موج براگ بازتابی به صورت کاملا خطی به سمت طول موج های بلندتر جابجا می شود. این ویژگی، حسگرهای FBG را می تواند به ابزاری دقیق و قابل اعتماد برای کاربردهای پایش هوشمند فشار در صنعت نفت و گاز تبدیل کند.

کلیدواژه ها:

فیبر نوری ، فیبر توری براگ (FBG) ، حسگر فشار ، طیف بازتابی ، نظریه مد کوپل شده (CMT) ، روش ماتریس انتقال ، نفت و گاز