В рамках программы NODUS, которую ведет инновационная фирма InPhoTech в Польше разработаны световоды нового поколения для разомкнутых датчиков, которые дают возможность измерения температуры, давления и других параметров вдоль многокилометрового, тонкого, как волос, волокна. Необычайно точные световодные датчики позволяют получить огромное количество информации, равнозначной той, которую дают 100 000 отдельных электронных датчиков при одновременном контроле состояния каждого датчика. Такие устройства способны «прочитать» показатели, касающиеся технического состояния, напряжения и другие, имеющие решающее значение для безопасности, например, конструкции зданий, железнодорожных путей, трубопроводов или сети высокого напряжения. При этом световодные датчики могут работать в экстремальных условиях. О новой разработке польских ученых и инженеров в студии Польского Радио говорили: президент фирмы InPhoTech, доктор технических наук Томаш Насиловский и его сотрудники – заведующий Отделом исследования и развития Марек Наперала и руководитель проекта Оскар Карчевский.
- Может, прежде, чем начать разговор о новой разработке, напомним, что представляют из себя световоды, и чего удалось достичь, благодаря появлению световодов? Томаш Насиловский:
Томаш Насиловский: «Я бы сравнил световод с электрическим медным кабелем. Кабель служит для передачи электроэнергии, при этом по световоду – тоненькой стеклянной проволоке –можно передавать свет. Световоды дали возможность передачи значительно большего объема информации, чем это можно было делать при использовании электроники, и делать это значительно быстрее. Благодаря световодам мы получили интернет, который при использовании лишь медных электрических кабелей не мог бы действовать так хорошо, как сегодня. То же самое можно сказать о кабельном телевидении и любого рода устройства, служащие передаче информации. Сотовые телефоны, возможность звонить с каждого места, молниеносная пересылка фотографий с континента на континент – всё это заслуга световодов».
Марек Наперала: «Думаю, стоит подчеркнуть расстояние, на которое можно пересылать информацию световодом. Оказывается, такая транспортировка не требует больших затрат энергии, а значит, световой сигнал можно высылать на стони километров без повышения напряжения. Более того, световоды практически нечувствительны к электромагнитным помехам. Поэтому так трудна прослушка световода, хотя для специалиста это тоже возможно. Кстати, один из наших проектов состоит в разработке световода, которого вообще нельзя будет «подслушать». Мы говорим о применении световодов в области телекоммуникации. Но в области датчиков телекоммуникационные световоды не всегда находят применение. Поскольку в телекоммуникации важно, чтобы световоды не реагировали на внешние факторы, то есть, они должны быть нечувствительными. Но в случае, когда из световода нужно сделать датчик, его следует запроектировать иначе. И этому служат световоды, которые мы, в числе прочего, разрабатываем в нашей фирме».
- В 2016 году Томаш Насиловский, в ту пору пока еще кандидат технических наук получил грант из Фонда во имя польской науки на реализацию упомянутого проекта NODUS. Этот проект предусматривал создание исключительного световода. Что удалось сделать в течение этого времени? Каковы возможности уже разработанных в вашей фирме датчиков? Ведь, как сказал Марек Наперала, эти датчики должны быть чувствительны к внешним факторам и реагировать на то, что происходит вокруг…
Оскар Карчевский: «Именно к этому мы стремились. Мы хотим, чтобы они также реагировали на отдельно избранные параметры, которые мы хотим измерить, а не на целую группу разных параметров, поскольку тогда было бы трудно различить, что именно мы измеряем. То, что нам удалось реализовать в течение первого этапа проекта, - это запроектировать световоды, которые дают возможность интервального замера давления».
- Интервального – это означает, не в какой-то отдельной точке, а на определенной длине, в определенной зоне?
Оскар Карчевский: «Да, но одновременно каждый отрезок световода, например каждый метр длинного, растянутого на несколько километров световода, является как бы отдельным датчиком. То есть, если мы вставим такой световод в скважину для добычи нефти или газа, то про всей глубине бурения можно будет сделать мониторинг режима давления. Это очень важно, потому что, если наступит какая-либо блокировка и авария, давление может быть слишком высокое. И тогда произойдет разрушение инфраструктуры. Так что мониторинг давления имеет огромное значение. При этом нет никаких других непосредственных решений. Электроника не поможет в интервальном замере давления, что создает большую опасность в ходе добычи природных ресурсов».
- А что касается железнодорожных путей, мостов, особо податливых на внешние условия зданий? В них тоже можно встроить такого рода датчики?
Оскар Карчевский: «Несомненно. За всеми напряжениями, появляющимися в структурах, например, в мостах и других конструкциях, испытывающих большое давление и так называемую усталость материала, можно наблюдать и следить, чтобы эти напряжения не были слишком сильными».
Томаш Насиловский: «И здесь проявляют себя другие достоинства световодов, о чем мы говорили вначале. Чтобы создать такой датчик с помощью электроники потребовалось бы вмонтировать несколько десятков или даже сотен независимых электронных датчиков, мы всё это реализуем с помощью одного лишь световода. Вот, например, в студии находится несколько микрофонов. Если бы мы применили новую технику, положили один световод вокруг стола, за которым мы находимся, вместо нескольких микрофонов, то каждый из нас говорил бы, а независимое устройство собирало бы информацию от каждого из нас. При этом не доходило бы до какофонии, так как импульсы доходили бы из разных мест этого световода. Таким образом, всё измеряется и упорядочивается».
PR1/iza