BRPI0806676A2 - Sensores ópticos distribuídos de pressão e temperatura - Google Patents

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Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SENSORES ÓPTICOS DISTRIBUÍDOS DE PRESSÃO E TEMPERATURA".
Antecedentes da Invenção
A presente invenção refere-se, de maneira geral, a tecnologias de fibra óptica. Em particular, a invenção se refere à fibra óptica que contém sensores de pressão e de temperatura ao longo de seu comprimento.
Sensores eletrônicos disponíveis medem uma série de valores, como pH, cor, temperatura ou pressão, para citar alguns. Para sistemas que requeiram uma seqüência de sensores eletrônicos por uma longa distância, por exemplo, vinte a trinta quilômetros ou mais, torna-se difícil energizar os sensores eletrônicos. Convencionalmente, a energização de sensores ele- trônicos requer a distribuição de fios elétricos desde uma fonte de alimenta- ção até cada um dos sensores eletrônicos. Energizar eletricamente sensores eletrônicos não tem sido uma tarefa confiável na indústria de petróleo e gás. Por exemplo, os fios elétricos que se estendem por longas distâncias estão sujeitos a uma quantidade significativa de interferência e ruído, reduzindo assim a precisão dos sensores eletrônicos.
As fibras ópticas se tornaram o meio de comunicação de escolha para comunicação a longa distância devido a suas excelentes características de transmissão de Iuz por longas distâncias e facilidade de fabricação de comprimentos de muitos quilômetros. Adicionalmente, a Iuz que é transmiti- da pode interrogar os sensores, prevenindo a necessidade de fios elétricos extensos. Isso é particularmente importante na indústria de petróleo e gás, onde são usadas seqüências de sensores eletrônicos em poços para moni- torar as condições na perfuração.
Como resultado, na indústria de petróleo e gás, sensores de fi- bras ópticas passivos são usados para obter medições dentro do poço, co- mo pressão ou temperatura. É usada uma seqüência de fibras ópticas dentro de um sistema de fibra óptica para comunicar informações a partir de poços que estão sendo perfurados, assim como de poços completados. A fibra óp- tica pode ser distribuída com sensor de fibra óptica de pressão-temperatura de ponto simples. Fibras ópticas discretas são totalmente descritas no pedi- do de patente internacional N0 PCT/US 04/28625, cujo titulo é "Optical Sen- sor with Co-Located Pressure and Temperature Sensors". Este pedido é in- corporado ao contexto à guisa de referência em sua integridade.
Adicionalmente, é possível gravar uma série de retículos de 5 Bragg de fibra fracamente refletora (FBGs - Fiber Bragg Gratings) em um comprimento de fibra óptica ou um único sensor do tipo Point Fabry-Perot pode ser unido a um comprimento de fibra óptica. Um sinal óptico é transmi- tido pela fibra, o qual é refletido e/ou disperso de volta para um receptor e analisado para caracterizar parâmetros externos ao longo do comprimento 10 da fibra óptica. Usando esta informação, é possível obter medições dentro do poço que incluem, mas não estão limitadas a, temperatura, pressão e ambiente químico.
Para FBGs fracamente refletoras que são gravadas em um comprimento de fibra óptica, não existe sistema eficiente de carregar FBGs e
de distribuir estes sensores dentro do poço, e existe a necessidade por tal sistema.
Sumário da Invenção
Um aspecto da invenção é direcionado a um sistema para portar uma fibra óptica tendo uma pluralidade de sensores ópticos gravados ou localizados nela. Tais fibras ópticas podem se estender por longas distâncias e podem ser distribuídas em poços de petróleo e gás.
Breve Descrição dos Desenhos
Estas e outras características, aspectos e vantagens do período se tornarão melhor entendidas quando a descrição detalhada a seguir for lida com referência aos desenhos anexos em que caracteres similares re- presentam partes similares em todos os desenhos, em que:
a figura 1 é uma vista em perspectiva esquemática de sensores ópticos distribuídos sendo portados sobre uma parte de um tubo capilar de parede espessa, de acordo com a presente invenção, com a fibra ópti- ca/sensores omitidos por questão de clareza;
a figura 2 é uma vista em corte transversal do tubo capilar ao longo da linha 2-2 na figura 1; a figura 3A é uma vista em corte transversal do tubo capilar ao longo da linha 3-3 na figura 1; a figura 3B é uma outra modalidade da figura 3A; e
a figura 4 é uma outra vista em corte transversal do tubo capilar 5 na direção longitudinal ao longo da linha 4-4 na figura 1.
Descrição Detalhada
Conforme está ilustrado nos desenhos anexos e discutido abaixo em detalhes, a presente invenção está direcionada a sensores ópticos distri- buídos ao longo de uma fibra óptica. De acordo com a presente invenção, uma pluralidade de sensores de temperatura/pressão é formada sobre uma fibra óptica. Embora seja possível usar qualquer tipo de sensor, como retícu- Ios Bragg (FBGs) ou Fabry-Perot, intrínsecos ou extrínsecos, prefere-se FBGs porque eles podem ser gravados imediatamente sobre a fibra óptica. A fibra óptica com sensores ópticos distribuídos sobre ela é carregada, de preferência, na parede lateral de um tubo capilar. O sensor óptico e tubo ca- pilar podem se estender por longas distâncias, por exemplo, diversos quilô- metros ou milhas, e podem cobrir toda a profundidade de um poço de petró- leo e gás. Em uma modalidade preferida, o tubo capilar é um tubo capilar de metal de parede espessa que é tipicamente usado para carregar sensores ópticos de pressão e temperatura discretos, como um sensor de Fabry-Perot intrínseco ou um sensor de Fabry-Perot extrínseco.
Com referência à figura 1, é ilustrado um tubo capilar de metal de parede espessa 10. O tubo capilar 10 pode ter qualquer comprimento e, em um exemplo, o tubo 10 tem um diâmetro externo de cerca de 6,35 mm 25 (0,250 polegadas) e um diâmetro interno de cerca de 4,69 mm (0,185 pole- gadas). Pode-se usar tubo capilar de qualquer espessura, contanto que o tubo capilar tenha espessura suficiente para suportar a fibra óptica e os sen- sores ópticos. O tubo 10 tem uma fenda longitudinal 12 formada ao longo de todo o seu comprimento. A fenda 12 deve ter uma largura que seja suficiente 30 para carregar nela uma fibra óptica com cobertura de núcleo e ser pequena o suficiente para não ter impacto significativo sobre a integridade estrutural do tubo capilar 12. Tipicamente, a fenda 12 pode ser usinada ou recortada a partir de um tubo capilar convencional, conforme é mostrado na figura 2. Ao longo da superfície do tubo 10 em locais predeterminados, áreas 14 são modeladas. Conforme é melhor mostrado nas figuras 3A e 3B, uma parte das paredes laterais do tubo 10 é usinada para formar uma seção de parede 5 fina 16, que age como um diafragma sensível ao diferencial de pressão atra- vés dele. A seção 16 de parede fina pode ter uma superfície plana, conforme é mostrado nas figuras 1 e 3A ou a fenda 12 pode permanecer sobre a su- perfície da seção de parede fina 16, conforme é mostrado na figura 3B. Em- bora apenas duas áreas modeladas 14 sejam mostradas, qualquer número 10 de áreas modeladas 14 pode ser formado no tubo 10. O espaçamento entre as áreas modeladas adjacentes 14 pode ser selecionado, onde quer que se deseje medições de pressão e temperatura. Em um exemplo, o espaçamen- to pode ser de alguns centímetros e mais.
Alternativamente, a fenda 12 pode ser omitida e a fibra óptica 20 pode ser fixada ao tubo capilar 10 em forma de serpentina para absorver a expansão/contração térmica do tubo 10. A fixação pode ser contínua ou em pontos discretos.
Dentro de cada área modelada 14, pelo menos um sensor ópti- co, por exemplo, FBG 18, é formado na fibra óptica 20, conforme é melhor mostrado na figura 4. FBG 18 é fixado à seção de parede fina 16, por meio de qualquer método conhecido, como soldagem a laser ou por epóxi ou ade- sivo, tal que , conforme a seção 18 de parede fina flexione ou dobre, o FBG
18 também flexione ou dobre. FBG 18 também pode ser metalizado, por de- posição a vapor de metal sobre o sensor ou por meio de outras técnicas co- 25 nhecidas. O espaço interno 22, de preferência, é selado para reter uma pressão de referência (Pref) substancialmente constante dentro dele. Con- forme a pressão a ser medida fora do tubo capilar 10 mudar, a diferença de pressão arqueia a seção 16 de parede fina, que age como um diafragma. FBG 18 também se curva ao longo da seção 16 de parede fina e muda a 30 freqüência do sinal óptico refletido pelo FBG. Uma unidade de instrumenta- ção superficial (SIU - Surface Instrumentation Unit) (não-mostrada) recebe a freqüência alterada e lê a pressão na área modelada 14. Em uma modalidade alternativa, o tubo capilar 10 e o espaço in- terno 22 são segmentados em uma pluralidade de seções seladas, por e- xemplo, por paredes ou membranas ortogonais ao eixo longitudinal do tubo capilar, similar aquele de uma haste de bambu. Um ou mais sensores ópti- 5 cos podem estar localizados sobre cada segmento. Uma vantagem de seg- mentar o espaço interno 22 em seções seladas é que se o espaço interno 22 for rompido, isto é, exposto à pressão do poço, apenas a seção rompida é afetada e o resto do tubo capilar permanece selado para os sensores ópticos restantes funcionarem.
Entre áreas perfiladas adjacentes 14, a fibra óptica 20, de prefe-
rência, é livremente recheada ou colocada dentro da fenda 12, conforme é melhor mostrado na figura 4. A liberdade da fibra óptica 20 entre áreas perfi- ladas 14 permite que a parte solta absorva a expansão e a contração térmi- ca do tubo capilar de metal 10 e permite a folga necessária para enrolar o 15 tubo capilar 10 em carretéis. A quantidade de parte solta pode ser determi- nada a partir do coeficiente de expansão térmica do material do tubo capilar 10 e/ou do raio do carretei. Opcionalmente, um segundo FBG 24 é propor- cionado próximo ao FBG 18 para medir as alterações na temperatura. Em outras palavras, FBG 18 arqueia com a seção de parede fina 16 para medir 20 a tensão/deformação e o FBG 24 mede as alterações de temperatura e compensa o efeito da temperatura no FBG 18.
Como a fibra óptica 20 pode se estender por longas distâncias, espera-se que um grande número de fibras ópticas seja gravada ou localiza- da sobre a fibra óptica. Como tal, prefere-se que sejam empregadas técnicas 25 de processamento de sinal avançadas para distinguir os sinais refletidos pe- los múltiplos sensores ópticos. Tais técnicas avançadas são descritas no pedido de patente U.S., de propriedade comum, número de série 11/222.357, cujo título é "System and Method for Monitoring a Well" e depo- sitado em 08 de setembro de 2005. O pedido de patente ‘357 é incorporado 30 ao contexto à guisa de referência em sua integridade, entre outras coisas, o pedido ‘357 descreve uma técnica de intercalação física, onde as pluralida- des de sensores são dispostas ao longo do comprimento de uma fibra óptica em cada lado de um refletor de referência. Nesta técnica, os sensores cor- respondentes são colocados a distâncias equiparadas do refletor para au- mentar o comprimento de sensoriamento. Adicionalmente, a técnica de in- tercalação física pode ser expandida para combinar múltiplos comprimentos 5 de sensoriamento dentro de uma fibra óptica para aumentar um comprimen- to total de sensoriamento. O pedido ‘357 também discute a combinação da técnica de intercalação física de múltiplos comprimentos de sensoriamento com multiplexação por divisão de comprimento de onda (WDM), onde cada comprimento de sensoriamento individual é projetado para responder ape- 10 nas a um comprimento de onda que é ligeiramente diferente do próximo comprimento de onda. Isso pode aumentar adicionalmente o comprimento de sensoriamento por meio de uma função do número de divisões de com- primento de onda que estão presentes. Adicionalmente, é possível gerar comprimentos de sensoriamento adicionais usando-se uma técnica de pola-
rização, mais especificamente, empregando-se FBGs de banda estreita co- locados fora da distância de amostragem Nyquist. Técnicas adicionais de processamento de sinal são discutidas ou citadas no pedido de patente ‘357.
Embora fique aparente que as modalidades ilustrativas da in- venção descritas aqui preenchem os objetivos da presente invenção, apre- 20 cia-se que inúmeras modificações e outras modalidades podem ser visuali- zadas por aqueles que são versados na técnica. Por exemplo, o tubo capilar 10 pode ser substituído por um portador de um outro formato, como vasos de pressão esféricos ou cilíndricos que tenham sido perfilados para formar neles seções de parede fina. Adicionalmente, característica(s) e/ou elemen- 25 to(s) de qualquer modalidade pode(m) ser usado(s) sozinhos ou em combi- nação com características e/ou elementos de outra(s) modalidade(s). Logo, será entendido que as reivindicações anexas destinam-se a cobrir todas tais modificações e modalidades que estejam dentro do espírito e escopo da presente invenção.

Claims (12)

1. Portador para uma fibra óptica tendo uma pluralidade de sen- sores ópticos localizados nela, sendo que o dito portador compreende: um corpo ocorrência selado tendo uma parede lateral, em que a parede lateral é perfilada em pelo menos um local predeterminado para for- mar uma seção de parede fina e em que pelo menos um sensor óptico é fi- xado à dita seção de parede fina, tal que a dita seção de parede fina se cur- va em resposta a uma diferença de pressão através da seção de parede fina e a dita diferença de pressão é percebida pelo dito pelo menos um sensor óptico.
2. Portador de acordo com a reivindicação 1, em que o corpo oco selado é um tubo capilar.
3. Portador de acordo com a reivindicação 1, em que o corpo oco selado compreende um vaso de pressão esférico ou cilíndrico.
4. Portador de acordo com a reivindicação 1, em que a parede lateral compreende adicionalmente uma fenda definida nela.
5. Portador de acordo com a reivindicação 1, em que a fibra óp- tica é disposta de maneira solta no interior da dita fenda.
6. Portador de acordo com a reivindicação 4, em que a fenda é definida sobre a seção de parede fina.
7. Portador de acordo com a reivindicação 1, em que a fibra óp- tica é fixada à superfície do corpo oco.
8. Portador de acordo com a reivindicação 7, em que a fibra óp- tica é fixada à superfície do corpo oco em forma de serpentina.
9. Portador de acordo com a reivindicação 8, em que a fibra óp- tica é fixada de maneira intermitente à superfície do corpo oco.
10. Portadorde acordo com a reivindicação 1, em que a fibra óp- tica compreende adicionalmente um sensor óptico de temperatura próximo ao sensor óptico de pressão.
11. Portador de acordo com a reivindicação 1, em que o pelo menos um sensor óptico de pressão é metalizado.
12. Portador de acordo com a reivindicação 1, tendo um espaço interno, em que o dito espaço interno é segmentado em uma pluralidade de espaços selados.
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Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2043506B1 (en) * 2006-07-26 2014-07-09 Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation An apparatus for pressure sensing
US8417084B2 (en) * 2007-01-16 2013-04-09 Baker Hughes Incorporated Distributed optical pressure and temperature sensors
DE102007015179A1 (de) * 2007-03-29 2008-10-02 Siemens Ag Druckmessvorrichtung und Verfahren zur Bestimmung der Windkraft auf Windenergieanlagen sowie Verwendung der Druckmessvorrichtung und des Verfahrens
DE102008029742A1 (de) 2008-06-25 2009-12-31 Sms Siemag Aktiengesellschaft Kokille zum Gießen von Metall
DE102008044810B4 (de) 2008-08-28 2010-08-26 Northrop Grumman Litef Gmbh Faseroptisches Interferometer und Verfahren zur Bestimmung physikalischer Zustandsgrößen im Innern einer Faserspule eines faseroptischen Interferometers
CN101487746B (zh) * 2008-08-29 2011-07-06 深圳市飞荣达科技股份有限公司 Emi产品压缩力测试方法
CN101397903B (zh) * 2008-11-05 2012-08-29 大庆油田有限责任公司 一种应用光纤光栅传感器监测套管周向应变的方法
WO2010123566A1 (en) 2009-04-22 2010-10-28 Lxdata Inc. Pressure sensor arrangement using an optical fiber and methodologies for performing an analysis of a subterranean formation
US8534127B2 (en) * 2009-09-11 2013-09-17 Invensense, Inc. Extension-mode angular velocity sensor
US9097524B2 (en) 2009-09-11 2015-08-04 Invensense, Inc. MEMS device with improved spring system
EP2623016A4 (en) 2010-10-29 2016-05-04 Olympus Corp OPTICAL MEASURING DEVICE AND PROBE DEVICE
US8638444B2 (en) 2011-01-11 2014-01-28 Baker Hughes Incorporated Sensor array configuration for swept-wavelength interferometric-based sensing systems
US8592747B2 (en) 2011-01-19 2013-11-26 Baker Hughes Incorporated Programmable filters for improving data fidelity in swept-wavelength interferometry-based systems
JP5259885B2 (ja) 2011-04-18 2013-08-07 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 光学測定装置、内視鏡システムおよび光学測定プログラム
CN103328953B (zh) 2011-04-21 2015-07-01 奥林巴斯医疗株式会社 光学测量系统、光学测量装置、校正用构件以及校正方法
WO2012147585A1 (ja) 2011-04-26 2012-11-01 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 光学測定装置
GB2492095A (en) * 2011-06-21 2012-12-26 Sensornet Ltd Determining pressure profile in an oil or gas well
RU2522791C2 (ru) * 2012-06-20 2014-07-20 Общество с ограниченной ответственностью "Инновационное предприятие "НЦВО-ФОТОНИКА" (ООО ИП "НЦВО-Фотоника") Волоконно-оптический торцевой датчик давления (его варианты)
EP2762847A1 (en) * 2013-01-31 2014-08-06 Nederlandse Organisatie voor toegepast -natuurwetenschappelijk onderzoek TNO Fiber optic sensor system and method
US9341532B2 (en) 2014-03-24 2016-05-17 General Electric Company Systems and methods for distributed pressure sensing
US9677963B2 (en) * 2014-07-14 2017-06-13 Weatherford Technology Holdings, Llc Small profile pressure and temperature gauges
US10024656B2 (en) 2015-04-29 2018-07-17 Honeywell International Inc. System and methods for highly integrated optical readout MEMS sensors
CN104895559B (zh) * 2015-05-25 2017-09-15 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 油气井井下光纤温度压力测试仪器
US9857248B2 (en) * 2015-06-16 2018-01-02 The Boeing Company Sensor system for laminated structures
US9803979B2 (en) * 2015-06-26 2017-10-31 Honeywell International Inc. Systems and methods for a time-based optical pickoff for MEMS sensors
RU2643686C2 (ru) * 2015-08-17 2018-02-05 Общество с ограниченной ответственностью "Инновационное предприятие "НЦВО-ФОТОНИКА" (ООО ИП "НЦВО-Фотоника") Волоконно-оптический тензометрический датчик
JP6845063B2 (ja) * 2017-03-28 2021-03-17 一般財団法人電力中央研究所 制御管の評価システム
CN108871388B (zh) * 2018-05-10 2021-04-09 刘正勇 光纤触觉传感器及传感阵列
GB201814298D0 (en) 2018-09-03 2018-10-17 Ziebel As Apparatus for obtaining wellbore pressure measurements
WO2021127781A1 (en) * 2019-12-23 2021-07-01 Photon Control Inc. Systems and methods for implementing fiber bragg grating sensors in semiconductor processing chambers
CN111238679A (zh) * 2020-01-16 2020-06-05 电子科技大学 一种抗极端环境的光纤珐珀温度传感器及其制作方法
CN112213021B (zh) * 2020-10-09 2024-01-16 电子科技大学 一种基于光纤珐珀的差压传感系统及其检测方法
WO2023192371A1 (en) * 2022-04-01 2023-10-05 Baker Hughes Oilfield Operations Llc Method of packaging optical fiber for simultaneous temperature and strain measurement facilitating industrial asset management

Family Cites Families (53)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4659923A (en) * 1981-03-09 1987-04-21 Polaroid Corporation Fiber optic interferometer transducer
SU1504522A1 (ru) * 1987-12-21 1989-08-30 Уфимский авиационный институт им.Серго Орджоникидзе Волоконно-оптический датчик давлени
US4991590A (en) * 1989-01-30 1991-02-12 Martin Goffman Associates Fiber optic intravascular blood pressure transducer
GB9203471D0 (en) * 1992-02-19 1992-04-08 Sensor Dynamics Ltd Optical fibre pressure sensor
US5390546A (en) * 1993-07-01 1995-02-21 Wlodarczyk; Marek T. Fiber optic diaphragm sensors for engine knock and misfire detection
US6131465A (en) * 1993-07-01 2000-10-17 Wlodarczyk; Marek T. Fiber optic combustion pressure sensors for engine knock and misfire detection
US5600070A (en) * 1993-07-01 1997-02-04 Wlodarczyk; Marek Fiber optic combustion pressure sensor with improved long-term reliability
US5438873A (en) * 1993-07-01 1995-08-08 Fiberoptic Sensor Technologies, Inc. Fiberoptic sensor using tapered and bundled fibers
US5399854A (en) * 1994-03-08 1995-03-21 United Technologies Corporation Embedded optical sensor capable of strain and temperature measurement using a single diffraction grating
US5633960A (en) * 1996-01-24 1997-05-27 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Spatially averaging fiber optic accelerometer sensors
US6237683B1 (en) * 1996-04-26 2001-05-29 Camco International Inc. Wellbore flow control device
US5737278A (en) * 1996-06-17 1998-04-07 Litton Systems, Inc. Extended, flexible, spatially weighted fiber optic interferometric hydrophone
US5841131A (en) 1997-07-07 1998-11-24 Schlumberger Technology Corporation Fiber optic pressure transducers and pressure sensing system incorporating same
US6218661B1 (en) * 1996-09-09 2001-04-17 Schlumberger Technology Corporation Methods and apparatus for mechanically enhancing the sensitivity of transversely loaded fiber optic sensors
US6122971A (en) * 1996-10-23 2000-09-26 Wlodarczyk; Marek T. Integrated fiber optic combustion pressure sensor
US6622549B1 (en) * 1997-02-06 2003-09-23 Marek T. Wlodarczyk Fuel injectors with integral fiber optic pressure sensors and associated compensation and status monitoring devices
US6016702A (en) * 1997-09-08 2000-01-25 Cidra Corporation High sensitivity fiber optic pressure sensor for use in harsh environments
US6018390A (en) * 1998-01-27 2000-01-25 Rice Systems, Inc. Integrated optics waveguide accelerometer with a proof mass adapted to exert force against the optical waveguide during acceleration
AU3111900A (en) * 1998-12-04 2000-06-19 Cidra Corporation Pressure-isolated bragg grating temperature sensor
CN1153054C (zh) * 1998-12-04 2004-06-09 塞德拉公司 布拉格光栅压力传感器
US6490931B1 (en) * 1998-12-04 2002-12-10 Weatherford/Lamb, Inc. Fused tension-based fiber grating pressure sensor
CA2353567C (en) 1998-12-04 2007-11-20 Cidra Corporation Bragg grating pressure sensor
US6278811B1 (en) * 1998-12-04 2001-08-21 Arthur D. Hay Fiber optic bragg grating pressure sensor
US6233374B1 (en) * 1999-06-04 2001-05-15 Cidra Corporation Mandrel-wound fiber optic pressure sensor
US6738145B2 (en) * 2000-04-14 2004-05-18 Shipley Company, L.L.C. Micromachined, etalon-based optical fiber pressure sensor
US6838660B2 (en) * 2000-06-02 2005-01-04 Airak, Inc. Fiber optic sensor system and method for measuring the pressure of media
DE10035536C2 (de) * 2000-07-21 2003-06-05 Bosch Gmbh Robert Zündkerze zur Aufnahme eines Drucksensors und zugehöriger Zündkerzenstecker
US7330271B2 (en) * 2000-11-28 2008-02-12 Rosemount, Inc. Electromagnetic resonant sensor with dielectric body and variable gap cavity
US6523414B1 (en) * 2001-04-16 2003-02-25 Zevex, Inc. Optical pressure monitoring system
JP2003130934A (ja) 2001-10-26 2003-05-08 Hitachi Cable Ltd 光ファイバ磁気センサ
US6894787B2 (en) * 2001-12-21 2005-05-17 Honeywell International Inc. Optical pressure sensor
US6701775B1 (en) * 2002-02-15 2004-03-09 Dana Corporation Pressure sensor apparatus for measuring pressures including knock conditions in engine cylinders
US7020354B2 (en) * 2002-05-28 2006-03-28 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Intensity modulated fiber optic pressure sensor
US6998599B2 (en) * 2002-05-28 2006-02-14 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Intensity modulated fiber optic microbend accelerometer
DE10225934B4 (de) * 2002-06-11 2010-08-19 Robert Bosch Gmbh Faseroptischer Drucksensor
US7060964B1 (en) * 2002-11-12 2006-06-13 Ifos, Inc. Reflection-mode fiber sensing devices
US6898339B2 (en) * 2002-12-16 2005-05-24 Schlumberger Technology Corporation Multiple mode pre-loadable fiber optic pressure and temperature sensor
US6994162B2 (en) * 2003-01-21 2006-02-07 Weatherford/Lamb, Inc. Linear displacement measurement method and apparatus
US7062140B2 (en) * 2003-03-07 2006-06-13 Crystal Fibre A/S Composite material photonic crystal fibres, method of production and its use
US7085452B1 (en) * 2003-03-21 2006-08-01 I Fos, Inc. Optical devices having WGM cavity coupled to side-polished port
US7000698B2 (en) * 2003-04-07 2006-02-21 Weatherford/Lamb, Inc. Methods and systems for optical endpoint detection of a sliding sleeve valve
US7149374B2 (en) * 2003-05-28 2006-12-12 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Fiber optic pressure sensor
US6945117B2 (en) * 2003-08-29 2005-09-20 Dana Corporation Gasket having a fiber-optic pressure sensor assembly
EP1664706B1 (en) 2003-09-04 2011-07-27 Baker Hughes Incorporated Optical sensor with co-located pressure and temperature sensors
BRPI0414871A (pt) 2003-10-03 2006-11-28 Sabeus Inc sensor de pressão fabry-perot reforçado
US6823738B1 (en) * 2003-10-15 2004-11-30 Marek T. Wlodarczyk Temperature compensated fiber-optic pressure sensor
US7196318B2 (en) * 2004-07-16 2007-03-27 Kin-Man Yip Fiber-optic sensing system
BRPI0403240B1 (pt) * 2004-08-10 2016-02-16 Petroleo Brasileiro Sa transdutor óptico para medida simultânea de pressão e temperatura em poços de petróleo e método para dita medida
US7176048B1 (en) * 2004-12-12 2007-02-13 Burns David W Optically coupled sealed-cavity resonator and process
US7443509B1 (en) * 2004-12-12 2008-10-28 Burns David W Optical and electronic interface for optically coupled resonators
US7379629B1 (en) * 2004-12-12 2008-05-27 Burns David W Optically coupled resonant pressure sensor
US7282698B2 (en) 2005-09-08 2007-10-16 Baker Hughes Incorporated System and method for monitoring a well
BRPI0606051B8 (pt) 2006-09-14 2017-03-21 Faculdade Católicas sensor óptico de temperatura e pressão

Also Published As

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RU2436054C2 (ru) 2011-12-10
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GB2458413A (en) 2009-09-23
NO20092827L (no) 2009-09-24

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