Sensores de microcavidade Fabry-Pérot baseada no efeito de fusível

Abstract

Neste trabalho é proposto um sensor de pressão para medição de nível de líquido. A produção do sensor emprega fibra ótica monomodo, de sílica, com microcavidades óticas resultantes do efeito de fusível, reduzindo o custo do sensor, comparativamente aos reportados na literatura. O sensor de pressão é testado em duas configurações diferentes, apresentando sensibilidades de 1,83±0,08 pm/mm e 4,7±0,1 pm/mm, comparáveis com alguns dos sensores de nível em fibra ótica reportados na literatura. Tendo em conta a resolução dos equipamentos de interrogação atuais (<1 pm) a resolução obtida na medida de nível de líquidos com este sensor é inferior a 0,25 mm. Com a configuração apresentada, o sensor é móvel, leve e resistente a ambientes agressivos, imune a interferências eletromagnéticas, não faz uso de correntes elétricas no ponto de medida e apresenta um sistema de compensação térmica. Com um desempenho semelhante aos sensores reportados anteriormente, do mesmo tipo, este sensor, com um custo de produção significativamente inferior, apresenta-se como uma solução com potencial de aplicação em diversas áreas, tais como a exploração, produção e controle de combustíveis (especialmente os explosivos), entre outras.

In this work, a pressure sensor for liquid level measurement is proposed. The production of the sensor employs single-mode silica fiber with optical microcavities resulting from the fuse effect, reducing the cost of the sensor, compared to those reported in the literature. The pressure sensor is tested in two different configurations, with sensitivities of 1.83 ± 0.08 pm / mm and 4.7 ± 0.1 pm / mm, comparable to some of the fiber-optic level sensors reported in the literature. Taking into account the resolution of the current interrogation equipment (<1 pm) the resolution obtained at the liquid level measurement with this sensor is less than 0.25 mm. With the configuration presented, the sensor is mobile, light and resistant to harsh environments, immune to electromagnetic interference, does not make use of electrical currents at the measurement point and presents a thermal compensation system. With a similar performance to previously reported sensors of the same type, this sensor, with a significantly lower cost of production, is a solution with potential application in several areas, such as the exploration, production and control of fuels (especially explosive), among others.