光纤传感器的定义是什么呢?光纤传感器是这种将被测另一半的情况变化为能测的光信号的控制器。光纤传感器的工作原理是将灯源入射的光线经过光纤线送进调制器,在调制器内与外部被测主要参数的相互作用力,使光的电子光学特性如光的抗压强度、光波长、頻率、位置、偏振态等变化很大,变成被解调的光信号,再历经光纤线送进半导体材料、经解调器后得到被测主要参数。整个过程中,光线经过光纤线导进,根据调制器后再射出去,在其中光纤线的功效较早是传送光线,次之是具有光调制器的功效抗电磁干扰、电绝缘、耐腐蚀、本质安全 。现代化光纤传感器接线图
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。其中光纤只作为光的传播媒质,所以又称为传光型或非功能型光纤传感器。 江门慢反射光纤传感器价格光纤传感器在环境监测中有大量的应用。
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。
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。光纤传感器的几何形状具有多方面的适应性,可以制成任意形状的光纤传感器。
可能有的人会不了解什么是光纤传感器,光纤传感器自20世纪80年代低损耗光纤问世以来,光纤传感技术一直处于传感器技术发展的前沿。光纤传感器本身不带电,具有抗电磁干扰、电绝缘、耐腐蚀、本质安全、灵敏度高、质量轻、体积小、可嵌入(物体)等特点,所以日益受到关注,并在航空航天、石油化工、电子电力、土木工程、等领域有着广泛应用前景。该技术在国内外引发了研究热潮并延续至今,我国近年来尤其重视这一技术的发展,立项了一系列重大、重点研发计划开展相应研究,如973计划“新一代光纤智能传感网与关键器件基础研究”、重大科学仪器设备开发专项项目“光纤力热复合测试仪开发和应用”、自然科学基金重大项目“光纤传感网关键器件与技术研究”等。这些研究取得了丰硕的成果,有力推动了光纤传感技术的发展,相应研究成果已经在生产生活的各个方面获得广泛应用。 光纤传感器可用于自动化设备上产品定位、计数、识别。广州区域光纤传感器应用技术
光纤传感器信息容量大。现代化光纤传感器接线图
我们的光纤传感器应用很广,例如1、油气应用光纤传感器可以克服恶劣的井下环境取代传统的电子传感器,实现油井的持气率、含水率、压力、温度、多相流和声波的测量。2、煤矿应用我国煤矿在能源格局中占主导地位,大约为94%,我国的煤矿是世界上主要采煤煤矿死亡总人数的4倍以上。煤矿地下作业,水、火、瓦斯、煤尘、顶板等灾害俱全,基于光纤传感技术的瓦斯安全综合监控系统可以在10公里内对瓦斯、矿压、水压、温度、声发射、地震波等进行监测。现代化光纤传感器接线图