光纤传感器在土木工程领域的应用,随着光纤传感器技术的发展,在土木工程领域光纤传感器得到了广泛的应用,用来测量混凝土结构变形及内部应力,检测大型结构、桥梁健康状况等,其中主要的都是将光纤传感器作为一种新型的应变传感器使用。光纤传感器可以黏贴在结构物表面用于测量,同时也可以通过预埋实现结构物内部物理量的测量。利用预先埋入的光纤传感器,可以对混凝土结构内部损伤过程中内部应变的测量,再根据荷载-应变关系曲线斜率,可确定结构内部损伤的形成和扩展方式。通过混凝土实验表明,光纤测试的载荷-应变曲线比应变片测试的线性度高。我国光纤传感器的自主研发仍是短板。深圳光纤传感器
光纤传感器在偷偷改变我们的生活,光纤传感器用在管道监测的流体感知方面会有什么效果呢?当前越来越多的管道铺设于环境恶劣的偏远地区,管线需要穿过崎岖不平的山区,且冬季和夏季土壤质地的变化会增加管道的危险性。第三方蓄意干扰或入侵是导致管道泄漏的主要原因。对于长距监测和管道的线性特点,分布式光纤传感技术具有明显的优势和能力,比如高精度检测干扰事件。此外,管道所有者/运营商将光缆沿着传输管道铺设,不仅用于通信,还能够在通信系统中增加低成本的监测能力。惠州干涉型光纤传感器接线光纤传感器对被测对象环境适应能力强。
光纤传感器厂商目前在市面市场上的经营模式主要分为两种:一种是国外厂商在国内主要从事仪器的生产和推广,系统集成工作由国内合作厂商完成。这种经营模式资源利用率高,但产品能否满足客户需求很大程度取决于合作商的技术水平和质量操控水平。另一种是国内厂商通常直接进口仪器,集成配套设备和软件,进而形成整个监测系统。这种集成化的经营模式不需要厂商具备很强的研发和生产能力,进入壁垒较低。我国国内企业受技术研发水平及市场业务发展限制只能掌握一种或几种技术,尚无法参与市场竞争。企业规模小,行业无协会。
光纤传感器中比较常见的一款传感器就是反射式光纤位移传感器,反射式光纤位移传感器的工作原理是采用两束多模光纤,一端合并组成光纤探头,另一端分为两束,分别作为接收光纤和光源光纤。当光发射器发生的红外光,经光源光纤照射至反射体,被反射的光经接收光纤,传至光电转换元件将接收到的光信号转换为电信号。其输出的光强与反射体距光纤探头的距离之间存在一定的函数关系,所以可通过对光强的检测得到位移量。在杨氏模量仪的金属丝处的圆柱体上利用磁铁固定镀镍反射金属片,使其能随钢丝伸长而移动。在支架台上固定红外传感器,而后在传感器测量仪上通过改变位移将实验得到的电势差值,通过多次测试,既转动传感器测量仪自带的螟旋测微仪,也即改变探头与金属片的距离和位置,当出现实验记录的钢丝仲长所对应的电势差值时,记录此时的螺旋测微仪读数。测试表明采用红外光测距此方法操作简单。只需将探头和反射片安装好后就可以直接开始在托盘上加法码实际测量了,侧量的结果是明显优于传统测试。光纤传感器在边防领域同样存在庞大的市场需求。
目前市面上的光纤传感器技术虽然在实际检测中取得了一些应用,但仍存在一些问题,如光纤埋入结构的工艺问题,虽然可以通过安装方式得到改善,但同时也导致了应变要先经过金属传递,然后再由光纤间接感应到应变,因此需要通过实验修正才能够进行准确测量。同时光纤传感器的输出信号会受到光源波动、光纤传输损耗变化、探测器老化等因素的影响,这些因素都会降低光纤传感器测量的准确性。再者目前光纤传感器实用性还有待开发,同时其制作成本相当昂贵。目前光纤传感器很大一部分产品还在实验室阶段,因此需要将实验结果尽快投入到使用中去。光纤传感器可以应用于铁路线监控器、火箭推进系统软件及其油井检验等层面。惠州干涉型光纤传感器接线
光纤传感器已经成功应用于飞机结构监测。深圳光纤传感器
使用光纤传感器的好处有什么呢?使用光纤传感技术监测和诊断管道的状态和性能,可以为这些基础设施的操作、维护、整修或更换以及延长寿命提供坚实的工程和经济基础。避免、推迟整修或更换可能会省下一大笔钱。此外,光纤的高分辨率、抗电磁干扰、实时监控能力和低成本,有望提高管道安全性和运行,并造福于整个行业和社会。与传统通信手段相比,光纤通信具有许多特点和优势,在过去20年中光纤通信的性能不断得到证明。通过实时监控光缆完整性以及光缆周围或附着物的结构或材料,这些系统产生的价值将不断强化。深圳光纤传感器