光纖式傳感器的用途有哪些?
光纖式傳感器的用途有哪些?
光纖式傳感器可以應用在多個(gè)方面:溫度的檢測,壓力的檢測,液位、流量、流速的檢測?! ∫?、溫度的檢測 光纖溫度傳感器采用一種和光纖折射率相匹配的高分子溫敏材料涂覆在二根熔接在一起的光纖外面,使光能由一根光纖輸入該反射面出另一根光纖輸出,由于這種新型溫敏材料受溫度影響,折射率發(fā)生變化,因此輸出的光功率與溫度呈函數關(guān)系。其物理本質(zhì)是利用光纖中傳輸的光波的特征參量,如振幅、相位、偏振態(tài)、波長(cháng)和模式等,對外界環(huán)境因素,如溫度,壓力,輻射等具有敏感特性。它屬于非接觸式測溫?! 《?、壓力的檢測 光纖式傳感器主要有強度調制型、相位調制型和偏振調制型三種?! 姸日{制型光纖傳感器是一種可用于測量位移、溫度、壓力、氣體濃度等多種物理量的高精度傳感器。大多基于彈性元件受壓發(fā)生機械形變,將壓力信號轉換為位移信號來(lái)進(jìn)行檢測?! ∫何?、流量、流速的檢測
光纖式傳感器等領(lǐng)域經(jīng)常會(huì )遇到需要在惡劣環(huán)境下對液位、流量、流速等物理量進(jìn)行測量的問(wèn)題。
光纖式傳感器包括兩種:功能型——利用光纖本身的某種敏感特性或功能制成。這種傳感器的基本工作原理是將來(lái)自光源的光經(jīng)過(guò)光纖送入調制器,使待測參數與進(jìn)入調制區的光相互作用后,導致光的光學(xué)性質(zhì)(如光的強度、波長(cháng)、頻率、相位、偏正態(tài)等)發(fā)生變化,稱(chēng)為被調制的信號光,再經(jīng)過(guò)光纖送入光探測器,經(jīng)解調后,獲得被測參數。傳光型——光纖僅僅起傳輸光的作用,它在光纖端面或中間加裝其它敏感元件感受被測量的變化。理論上任意傳感器都可以改裝成傳光型光纖傳感器。
光纖式傳感器適用于什么場(chǎng)合?
應用于土木工程領(lǐng)域隨著(zhù)光纖傳感器技術(shù)的發(fā)展,在土木工程領(lǐng)域光纖傳感器得到了廣泛的應用,用來(lái)測量混凝土結構變形及內部應力,檢測大型結構、橋梁健康狀況等,其中最主要的都是將光纖傳感器作為一種新型的應變傳感器使用。光纖傳感器可以黏貼在結構物表面用于測量,同時(shí)也可以通過(guò)預埋實(shí)現結構物內部物理量的測量。利用預先埋入的光纖傳感器,可以對混凝土結構內部損傷過(guò)程中內部應變的測量,再根據荷載-應變關(guān)系曲線(xiàn)斜率,可確定結構內部損傷的形成和擴展方式。通過(guò)混凝土實(shí)驗表明,光纖測試的載荷-應變曲線(xiàn)比應變片測試的線(xiàn)性度高。
應用于檢測技術(shù)光纖式傳感器在航天(飛機及航天器各部位壓力測量、溫度測量、陀螺等)、航海(聲納等)、石油開(kāi)采(液面高度、流量測量、二相流中空隙度的測量)、電力傳輸(高壓輸電網(wǎng)的電流測量、電壓測量)、核工業(yè)(放射劑量測量、**能發(fā)電站泄露劑量監測)、光纖式傳感器多領(lǐng)域都得到了廣泛應用。應用于光纖式傳感器在石油測井技術(shù)中,可以利用光纖傳感器實(shí)現井下石油流量、溫度、壓力和含水率等物理量的測量。較成熟的應用是采用非本征光纖F—P腔傳感器測量井下的壓力和溫度。光纖式傳感器利用光的多光束干涉原理,當被測的溫度或者壓力發(fā)生變化時(shí)干涉條紋改變,光纖F—P腔的腔長(cháng)也隨之發(fā)生變化,通過(guò)計算腔長(cháng)的變化實(shí)現溫度和壓力的測量。應用于溫度測量光纖傳感技術(shù)是伴隨光通信的迅速發(fā)展而形成的新技術(shù)。在光通信系統中,光纖是光波信號長(cháng)距離傳輸的媒質(zhì)。