揭阳干涉型光纤传感器应用技术

时间:2024年01月29日 来源:

可能有人会比较好奇光纤传感器的能力到底怎么样呢?让我们来看看,光纤传感器(FOS)可以内置也可以外置,这取决于光纤是传感元件还是信息载体。当传感用于离散区域时,光纤传感器就相当于点式传感器。如果传感器能够沿着整根光纤连续监测变量,那么它就相当于分布式传感器。不同于传统传感器(如电应变计和压电传感器),光纤传感器并不限于单一的应用。因此,光纤正逐步取代传感应用中的传统电气设备,目前已经有多种传感技术和应用。光纤传感器带宽大、损耗低、易于长距离传输。揭阳干涉型光纤传感器应用技术

光纤传感器

光纤传感器的传统监测技术包括物理巡检(通过视频监控或人员上站巡检),以及通过围栏、隔离和建设地下设施来限制进出。例如,在铁路监控中,传统的方法是沿轨道安装传感器。这种解决方案成本高和覆盖距离有限,只能是权宜之计。在基础设施上嵌入监控传感器可能有用,但需要部署多个传感器,才能更好的监测振动、声波、应力和温度。此外,必须为沿基础设施安装的传感器提供通信覆盖。随着基础设施网络更宽泛的部署,需要提供低成本、覆盖全网的综合性解决方案才能满足需求。珠海光纤传感器设置方法光纤传感器应用领域比较广。

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光纤传感器的测量原理有两种。(1)物性型光纤传感器原理,物性型光纤传感器是利用光纤对环境变化的敏感性,将输入物理量变换为调制的光信号。其工作原理基于光纤的光调制效应,即光纤在外界环境因素,如温度、压力、电场、磁场等等改变时,其传光特性,如相位与光强,会发生变化的现象。因此,如果能测出通过光纤的光相位、光强变化,就可以知道被测物理量的变化。这类传感器又被称为敏感元件型或功能型光纤传感器。激光器的点光源光束扩散为平行波,经分光器分为两路,一为基准光路,另一为测量光路。外界参数(温度、压力、振动等)引起光纤长度的变化和相位的光相位变化,从而产生不同数量的干涉条纹,对它的模向移动进行计数,就可测量温度或压等。(2)结构型光纤传感器原理,结构型光纤传感器是由光检测元件(敏感元件)与光纤传输回路及测量电路所组成的测量系统。其中光纤作为光的传播媒质,所以又称为传光型或非功能型光纤传感器。 

我们的光纤传感器在建筑工程中,可以利用光纤传感器实时监测桥梁、大坝、重要建筑物等的温度、应力、压力、振动、倾角等物理量,以评估其短期及长期的结构安全性能。例如干涉陀螺仪可预埋在混凝土等材料中,用于测试应力松弛、施工应力和动荷载应力。此外,城市管廊的信息化系统中,至少一半需要用到光纤,其系统动辄一公里几千万的造价,光纤系统即便在里面只占一小部分,也有很大的市场。目前城市管廊的监控整体方案中光纤传感占比并不高,例如青岛、珠海等。光纤传感器适用于恶劣环境。

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但是光纤传感器在国内传感器没有进入“重点领域、重点行业、重大工程”,没有进入国民经济主战场。传感器作为信息技术三大支柱之一,并未受到像集成电路和计算机那样重视,也未享受同样的政策。即使在基础元器件中,其重要性也排在机械元器件之后,原因是对传感器的重要性认识偏颇。近十年来虽然对传感器的发展提出了一系列政策,但是都是作为主项目的子项目立项,依附于物联网、智能制造、仪表仪器等,从未作为国家项目单单独项。国家对传感器的投资力度还是不够的。光纤传感器抗腐蚀,抗污染能力强,可用于温差较大的地方。河源区域光纤传感器调试方法和过程

光纤传感器可以用于高压、电气噪声、高温、腐蚀、或其它的恶劣环境。揭阳干涉型光纤传感器应用技术

那什么是光纤自身的传感器呢?所谓光纤自身的传感器,就是光纤自身直接接收外界的被测量。外接的被测量物理量能够引起测量臂的长度、折射率、直径的变化,从而使得光纤内传输的光在振幅、相位、频率、偏振等方面发生变化。测量臂传输的光与参考臂的参考光互相干涉(比较),使输出的光的相位(或振幅)发生变化,根据这个变化就可检测出被测量的变化。光纤中传输的相位受外界影响的灵敏度很高,利用干涉技术能够检测出10的负4次方弧度的微小相位变化所对应的物理量。利用光纤的绕性和低损耗,能够将很长的光纤盘成直径很小的光纤圈,以增加利用长度,获得更高的灵敏度。揭阳干涉型光纤传感器应用技术

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