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光纤传感器有什么优势?实际应用案例有哪些?

提问者:叶忘昔

时间:Fri Oct 11 14:51:58 CST 2019

光纤传感器

Sat Oct 12 14:56:27 CST 2019

道君

随着社会工业化的不断发展,传感器不断精确、适应性强,并且朝着小型和智能开发的方向发展,光纤传感器将随之而来,光纤传感器已经逐渐被应用于工业生产当中。

光纤传感器相对其他的传感器来说更敏感,光纤传感器的基本工作原理是通过光纤将光从光源发送到调制器,使待测参数与进入调制区域的光相互作用,从而产生光的光学特性(如光)作为光的强度、波长、频率、相位、在正常状态等的变化被称为调制信号光,其通过光纤发送到光电探测器并被解调以获得测量参数。

纤传感器可以分为两类:作用型(传感型)传感器、非作用型(传光型)传感器。

光纤传感器优势总结如下:

1、高灵敏度;

2、轻细柔韧便于安装埋设;

3、电绝缘性及化学稳定性。光纤本身是一种高绝缘、化学性能稳定的物质,适用于电力系统及化学系统中需要高压隔离和易燃易爆等恶劣的环境中;

4、良好的安全性。光纤传感器是电无源的敏感元件,故应用于测量中时,不存在漏电及电击等安全隐患;

5、抗电磁干扰。一般情况下光波频率比电磁辐射频率高,因此光在光纤中传播不会受到电磁噪声的影响;

6、可分布式测量。一根光纤可以实现长距离连续测控,能准确测出任一点上的应变、损伤、振动和温度等信息,并由此形成具备很大范围内的监测区域,提高对环境的检测水平;

7、使用寿命长。光纤的主要材料是石英玻璃,外裹高分子材料的包层,这使得它具有相对于金属传感器更大的耐久性;

8、传输容量大。以光纤为母线,用传输大容量的光纤代替笨重的多芯水下电缆采集收纳各感知点的信息,并且通过复用技术,来实现对分布式的光纤传感器监测

光纤传感器应用案例

光纤传感器在安防领域的应用

1、周界安全监控系统

军事基地、核电站、边境线等重要设施通常都地处环境恶劣的地域,气候条件复杂,同时这些设施的周界安全等级比较高,而这些地方的基础设施也比较差,甚至没有野外供电的条件,这对周界安防系统提出了更高的要求。光纤周界安全监控系统有一款室外无源监控系统,可以将监控主机架设在监控室,通过引导光缆将传感光缆受到的震动信息传递到监控中心,所有室外设备均为无源器件,无需野外供电,可以提供有效的周界安全监控。

2、光纤传感器在石油化工系统的应用

在石油化工系统中,由于井下环境具有高温、高压、化学腐蚀以及电磁干扰强等特点,使得常规传感器难以在井下很好地发挥作用。然而光纤本身不带电,体小质轻,易弯曲,抗电磁干扰、抗辐射性能好。特别适合于易燃易爆、空间受严格限制及强电磁干扰等恶劣环境下使用。

3、城市建设中桥梁、大坝、油田等建设时,光纤传感器可预埋在混凝土、碳纤维增强塑料及各种复合材料中,用于测试应力松弛、施工应力和动荷载应力,从而评估桥梁短期施工阶段和长期营运状态的结构性能。