Contribuciones al desarrollo de sensores distribuidos basados en la dispersión Raman
- Autores: Ismail Laarossi
- Directores de la Tesis: José Miguel López Higuera (dir. tes.), María Ángeles Quintela Incera (codir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Cantabria ( España ) en 2020
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: José Manuel Sánchez Pena (presid.), Jesús María Mirapeix Serrano (secret.), Rosa Ana Pérez Herrera (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Tecnologías de la Información y Comunicaciones en Redes Móviles / Mobile Network Information and Communication Technologies por la Universidad de A Coruña; la Universidad de Cantabria; la Universidad de Oviedo; la Universidad de Zaragoza y la Universidad del País Vasco/Euskal Herriko Unibertsitatea
- Materias:
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- Tesis en acceso abierto en: UCrea
- Resumen
Hoy en día, la tecnología de los sensores fotónicos en general, y la basada en fibra óptica en particular, está experimentado un gran crecimiento y ha despertado un gran interés en muchas aplicaciones reales que se demandan en diversos campos de la industria. Dadas las características únicas que ofrece el uso de la fibra óptica como sensor, se ha convertido en un elemento esencial y de gran importancia en la monitorización en tiempo real en grandes sectores industriales, tales como, los campos de petróleo y gas, el monitoreo de tuberías y de cables de alta tensión, y los sistemas de detección de incendios. Las ventajas inherentes y únicas que ofrecen estos sensores, entre las que destacan, la total inmunidad a cualquier tipo de interferencias electromagnéticas, la alta sensibilidad y la notable resolución, favorecen el uso de esta tecnología para monitorizar y/o predecir el comportamiento en instalaciones o equipos industriales. Además, la convierten en una buena alternativa para sustituir a los sensores convencionales para la medida de gran variedad de parámetros, como, por ejemplo, la temperatura, una de las variables más controladas en los procesos industriales.
Debido a su baja complejidad e insensibilidad al strain, los sensores distribuidos de temperatura basados en la dispersión espontánea de Raman, han experimentado un gran desarrollo en las últimas tres décadas, convirtiéndose en una tecnología con uso generalizado en diversos campos industriales estratégicos. De la explotación de la gran dependencia de la generación de este efecto con la temperatura, se pueden obtener medidas continuas con alta precisión y resolución espacial en un rango de detección de decenas de kilómetros, integrando, de esta manera, un gran número de sensores convencionales o regiones de detección dentro de una sola fibra, lo que mejora significativamente su viabilidad comercial.
A pesar de que esta tecnología se puede considerar bastante madura, sigue siendo objeto de una intensa investigación, con el objetivo de optimizar el rendimiento de estos sistemas, ya sea mejorando la resolución espacial y de temperatura, maximizando la longitud de detección o aumentando el rango máximo de medida para conseguir sistemas confiables, robustos y con capacidad de operar en entornos hostiles. En relación con este último aspecto, aún quedan muchos retos por resolver, sobre todo, cuando se emplean estos sensores en la monitorización de ambientes de muy alta temperatura. En este sentido, se pueden abordar temas como la calibración o los problemas que surgen en el uso de las fibras ópticas en estos entornos, para proporcionar soluciones eficaces que se adaptan convenientemente a todas las aplicaciones.
